Imagem: O buraco negro é invisível, é um ponto no centro desta imagem tirada na faixa do milímetro (comprimento de onda de 1,3 mm).
A parte central escura que envolve o buraco negro da galáxia M87 é a sombra do buraco negro, ou seja, a esfera do horizonte de eventos.
A parte laranja e amarela é gás ionizado girando em torno do buraco negro. A luz amarela mais intensa do gás ionizado se deve ao efeito Doppler relativístico, que faz com que a luz que vem em nossa direção seja mais brilhante do que a luz que se afasta de nós.
Foi em abril de 2019 que os astrofísicos revelaram este halo de luz amarelo-alaranjado simples, borrado e assimétrico, que evoca um buraco negro.
Crédito da imagem: EHT (Event Horizon Telescope) Interferometer.
Um buraco negro é um objeto astrofísico fascinante e misterioso que desafia nossa compreensão. Sua massa é extremamente alta e seu volume muito pequeno, é um buraco no espaço-tempo, talvez um ponto! estamos falando de singularidade.
É por isso que nunca vemos um buraco negro, mas apenas os fenômenos que aparecem ao seu redor e que permitem defini-lo.
Na região ao redor do buraco negro, a velocidade de escape é igual à velocidade da luz (Vech = c).
A partir da velocidade de escape podemos calcular o raio dessa área, chamada de horizonte de eventos, V²ech = 2 GM/R.
O raio do buraco negro, que corresponde ao horizonte de eventos, é proporcional à sua massa r = 2GM/c^2 (raio de Schwarzschild) onde G é a constante gravitacional, M a massa do buraco negro e c a velocidade da luz .
Por exemplo, para um buraco negro de massa solar obtemos um raio de 3 km, ou seja, uma esfera como o Sol que tem um raio de 696340 km deve ser condensada em 3 km, para se tornar um buraco negro.
A sombra do buraco negro é um fenômeno previsto pela teoria geral da relatividade de Albert Einstein (1879-1955).
Devido à sua intensa gravitação, um buraco negro impede que a luz escape da região escura e esférica que se forma ao seu redor no espaço-tempo. Esta região representa a sombra do buraco negro. A luz é tão desviada pela gravidade do buraco negro que fica presa nessa área que nos parece preta.
A sombra do buraco negro mede nesta imagem uma semana-luz (cerca de 18,6 bilhões de km). A sombra do buraco negro não é o buraco negro, mas sua manifestação.
O horizonte de eventos e a sombra de um buraco negro são dois conceitos diferentes, mas intimamente relacionados porque representam a mesma região do espaço.
- O horizonte de eventos e uma superfície esférica imaginária que marca o limite da região do espaço-tempo onde o campo gravitacional é forte o suficiente para impedir que qualquer matéria ou radiação escape dela.
- A sombra do buraco negro é o volume do espaço que aparece escuro na imagem de um buraco negro. Esta região está dentro do horizonte de eventos. Nesta zona, os raios de luz são tão curvados pela intensa gravidade, que são direcionados para o centro do buraco negro e não podem ser observados.
Em outras palavras, a formação da sombra de um buraco negro é causada pelo efeito de curvatura da luz ao redor do buraco negro.
A luz que vem de trás de um buraco negro é curvada seguindo os contornos do espaço-tempo distorcido. É tão curvo que não consegue alcançar um observador distante, criando assim uma região escura no campo de visão do observador.
Em resumo, a sombra do buraco negro é a projeção no fundo cósmico do disco de acreção do buraco negro. Encontra-se dentro do horizonte de eventos. Essa sombra pode ser observada indiretamente usando técnicas de imagem avançadas, incluindo imagens de interferometria de linha de base muito longa (VLBI) ou imagens de horizonte de eventos (EHT).
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