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Buracos Negros parecem ser coisas de ficção científica (e, na verdade, já estrelaram em muitos livros e filmes de ficção científica), por isso não é invulgar as pessoas perguntarem-se: os buracos negros são reais? Afinal, a resposta é sim, embora durante muito tempo a maioria dos cientistas estivesse convencida de que os buracos negros eram objectos puramente teóricos.

Are Black Holes Real? A ideia de um buraco negro

O conceito de um buraco negro foi concebido pela primeira vez por um astrónomo amador inglês chamado John Michell, em 1783. Michell estava trabalhando sob a suposição Newtoniana de que partículas de luz tinham massa. Então, usando a equação de Newton para a gravidade, Michell sugeriu que se houvesse um objeto com 500 vezes o raio do sol, mas com a densidade média do sol, então sua velocidade de fuga seria mais rápida do que a velocidade da luz. Alguns anos depois, o matemático e astrônomo francês Simon Pierre Laplace chegou a uma conclusão semelhante sobre a questão, os buracos negros são reais?

Felizmente, as especulações de Michell e Laplace não foram levadas a sério na comunidade científica porque simplesmente não havia evidências que sugerissem que tais objetos exóticos existissem no universo, ou a resposta é: buracos negros são reais? Além disso, a experiência da dupla fenda de Thomas Young em 1803 confirmou a natureza ondulatória da luz, e parecia impossível que a gravidade pudesse ter qualquer influência sobre as ondas sem massa.

Mas em 1905, Einstein usou o efeito fotoelétrico para demonstrar que a luz é composta de partículas sem massa chamadas fótons. Além disso, sua teoria da relatividade geral, publicada em 1915, provou que a gravidade poderia afetar essas partículas mesmo que elas não tivessem massa. De acordo com a relatividade, a força da gravidade resulta de objetos maciços que empenam o espaço-tempo circundante (as três dimensões espaciais e o tempo combinados em um contínuo tetradimensional). Como mesmo partículas sem massa como os fotões devem obedecer à curvatura do espaço-tempo, a gravidade pode de facto influenciar a luz.

Em 1916, Karl Schwarzschild resolveu as equações gerais de relatividade de Einstein para determinar o raio de um objecto cuja velocidade de fuga excederia a velocidade da luz. Contudo, o próprio Einstein alegou que a possibilidade de um buraco negro não era mais do que uma curiosidade matemática – uma previsão interessante da relatividade geral, mas não uma representação precisa da realidade. Só em meados do século XX, quando as estrelas de neutrões foram descobertas, é que os astrofísicos começaram a considerar seriamente se objectos tão compactos como os buracos negros poderiam realmente existir.

Evidência para os buracos negros

Nas últimas décadas, os cientistas reuniram muitas evidências observacionais para responder à pergunta: “Os buracos negros são reais? Como o nome sugere, não podemos ver os próprios buracos negros, mas podemos observar o efeito que um buraco negro tem no seu ambiente. Como os buracos negros devoram a matéria ao seu redor, este material forma um disco de acreção, que irradia principalmente na banda de raios X do espectro eletromagnético.

Outras vezes, quando buracos negros ocorrem em sistemas estelares múltiplos, podemos testemunhar seus efeitos gravitacionais sobre as estrelas companheiras visíveis. Na verdade, o primeiro verdadeiro candidato a buraco negro, Cygnus X-1, descoberto durante um vôo de balão em 1964 devido à sua forte emissão de raios X, foi posteriormente reconhecido como um buraco negro devido ao seu efeito gravitacional sobre uma estrela maciça em órbita apertada. Da mesma forma, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, Sagitário A*, foi confirmado por astrônomos que monitoraram a órbita da estrela S0-2 (abreviado S2) durante seu período de 15 anos ½.

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