Quando uma Estrela se Apaga: Nascimento de um Buraco Negro

Quando a estrela se apaga

Uma estrela vive um equilíbrio precário entre a pressão gravitacional que tende a contraí-la e a pressão térmica das reações nucleares que tende a fazê-la explodir. Quando as reações de fusão param no núcleo de uma estrela massiva (mais de 20 vezes a massa do Sol), a gravidade prevalece sem oposição. Esta situação marca o início de um colapso catastrófico: o núcleo desmorona sobre si mesmo, formando uma singularidade gravitacional (um buraco negro estelar).

O horizonte de eventos: o ponto de não retorno

Um buraco negro é definido pelo seu horizonte de eventos, uma superfície esférica ao redor da singularidade onde a velocidade de escape é igual à da luz. Nada, nem mesmo um fóton, pode escapar dele. Para um observador externo, a estrela parece congelar e escurecer à medida que se aproxima deste horizonte, desaparecendo lentamente do universo visível.

Uma transformação invisível mas detectável

Embora o buraco negro seja invisível, sua presença é traída por suas interações gravitacionais com o ambiente. Por exemplo, quando ele suga matéria de uma estrela vizinha, o disco de acreção ao seu redor pode emitir raios X intensos. Foi assim que os primeiros buracos negros em nossa galáxia, como Cygnus X-1, foram detectados.

Tabela: Da estrela massiva ao buraco negro

Referências:
• Chandrasekhar S., On Massive Stars, The Astrophysical Journal, 1931.
• Oppenheimer J. R., Snyder H., On Continued Gravitational Contraction, Physical Review, 1939.
• Misner, Thorne, Wheeler, Gravitation, W. H. Freeman, 1973.
• NASA, ESA, Black Holes (2024).