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24 maneiras de morrer com um buraco negro

O Programa Ciência às 19 Horas regressou no passado dia 08 de março, pelas 19 horas, para mais uma temporada, esta relativa ao ano 2016. Coube ao Prof. Dr. Rodrigo Nemmen – docente e pesquisador do IAG/USP – apresentar a palestra intitulada 24 maneiras de morrer com um buraco negro, um evento que lotou por completo o Auditório Prof. Sérgio Mascarenhas (IFSC/USP).

Nesta palestra, foram enfatizados os motivos pelos quais os buracos negros são tão fascinantes e por que são tão perigosos e têm um poder tão destrutivo. De fato, existem várias maneiras de se ser morto/a por um buraco negro, algumas delas de forma bem bizarra, tendo o palestrante incidido sua atenção em sete perigos.

Um buraco negro é uma região do espaço, na qual nada escapa, resultante de uma deformação no espaço-tempo, consequência da chamada Teoria da Relatividade Geral, que foi formulada precisamente há cem anos e três meses. De acordo com Einstein, que escreveu um manual de instruções sobre a gravidade, toda massa do universo curva o tecido do espaço ao seu redor. A gravidade é, justamente, essa curvatura.

Ao pedirmos ao Prof. Nemmen que nos desse uma definição mais palpável dessa curvatura, ele preferiu optar por apresentar analogias: A primeira analogia imediata é você imaginar que esse palco cósmico do espaço – ou seja, esse teatro onde os astros se movem -, na ausência de qualquer massa (planeta, estrela…), pode ser análogo ao estado de um trampolim sem ter alguém em cima. Então, esse espaço cósmico é plano. É como se fosse um trampolim, quando você não tem nenhuma pessoa em cima dele. Agora, no momento em que você coloca um astro, um planeta, ou qualquer coisa que tenha massa, nesse espaço, o tecido do espaço se deforma. Isso é análogo ao exemplo de quando alguém sobe num trampolim, salienta o palestrante. Contudo, segundo nosso entrevistado, essa analogia – e qualquer outra – irá esbarrar em limitações. Porque você vai pensar: Mas, para onde está curvando o espaço? Ele não está curvando para nenhum lugar. Na verdade, se isso fosse medido, a curvatura mostraria que suas regras começariam a falhar. Porque, o que ela vai lhe dizer é que a geometria euclidiana funciona no espaço sem massa. Funciona no trampolim, sem ninguém. Agora, se você começar a aplicar as regras de Euclides ou o teorema de Pitágoras no espaço deformado ao redor de uma estrela, ou de um buraco negro, melhor jogar tudo no lixo, porque vai ser inútil.

Existe um forte poder destrutivo dos buracos negros, um tema que foi amplamente abordado na palestra do Prof. Rodrigo Nemmen. Contudo, nosso convidado teve oportunidade de nos falar um pouco sobre isso antes de sua apresentação. Eu vou falar desses vários poderes no decurso de minha palestra. Vou falar com mais detalhes. Mas, por exemplo, o poder gravitacional dos buracos negros é a origem de toda essa destruição; porque toda a gravidade atinge todos os seus extremos mais destrutivos do Universo, perto de um buraco negro. Então, a gravidade é o grande agente destrutivo. Por exemplo, a maneira mais imediata de você morrer com um buraco negro é cair lá dentro, já que quando você cruza a superfície do buraco negro, a gravidade vai aprisionar você lá para sempre e imediatamente você vai colapsar para o centro do buraco negro e ser esmagado, sublinha Nemmer.

Algumas pessoas chamam os buracos negros de átomos gravitacionais, porque eles são criaturas puramente compostas de gravidade. Não possuem uma estrutura complicada como a da Terra, por exemplo, que tem várias camadas. Nemmen sublinha que a gravidade dos buracos negros é tão intensa, que ela faz toda a composição de um buraco negro colapsar para um ponto no centro dele. Então, toda a massa dele está nesse ponto central, que é protegido por uma superfície chamada Horizonte de Eventos. Quando se cruza esse Horizonte de Eventos, segundo Nemmen (…) é melhor você assinar um testamento antes (…) cai-se imediatamente no centro do buraco negro e tudo será esmagado pela gravidade dele, que é o núcleo, que chamamos de Singularidade.

Como os buracos negros distorcem as noções de realidade e espaço-tempo? As noções de espaço e tempo de todas as pessoas que estão na Terra são baseadas em um ambiente relativamente seguro, que é o do nosso planeta. É um ambiente em que a geometria euclidiana é válida e onde é muito segura. Aqui, o espaço e tempo estão bem definidos. Agora, quando nos deslocamos para perto de um buraco negro, ele literalmente irá distorcer as nossas noções de espaço e tempo, conforme explica nosso convidado: Se você ficar aqui na Terra, medindo o passar do tempo no seu relógio, e se nesse exato momento eu fizer uma viagem para perto de um buraco negro e ficar um tempo lá – sem cair – e voltar para a Terra, você vai ver que se passou muito mais tempo no seu relógio, do que no meu (isso depende de como eu circundei o buraco negro). Por exemplo, se eu ficar muito perto da superfície de um buraco negro durante três horas, sem cruzar a superfície e voltar, no seu relógio terão passado alguns anos. O que você percebeu como passagem de tempo de alguns anos, no meu relógio foram apenas algumas horas. Esse é um exemplo de como eles distorcem nossa concepção de espaço e tempo. Mas tudo isso sai do manual de instruções de gravidade escrito pelo Einstein, no qual espaço e tempo dependem do ponto de vista. Espaço e tempo são relativos. Espaço e tempo são elásticos e essa elasticidade que ilustrei é exacerbada pelos buracos negros.

Dentre os exemplos de como morrer com um buraco negro, Nemmen ilustra um em particular – a Espaguetificação: Se você tiver o azar de cair em um buraco negro, a atração gravitacional que os seus pés sentirão será muito maior do que aquela que a sua cabeça sentirá. A força gravitacional será muito mais forte nos seus pés, do que em sua cabeça. Então, na prática, você será espichado, porque os seus pés vão começar a cair mais rápido do que a sua cabeça, então você será espichado e virar um espaguete, comenta com humor nosso entrevistado.

Mas, afinal, o que ainda falta descobrir sobre os buracos negros? Para nosso entrevistado, aquilo que mais o apaixona é poder fazer uma fotografia de um buraco negro. Geralmente, essas criaturas cósmicas estão bem longe: estima-se que a mais próxima esteja a cerca de mil anos de distância. É um buraco negro estelar e tem uma massa dez vezes maior que a massa do sol. Por outro lado, um dos buracos negros mais massivos e que se encontra próximo do planeta Terra está no centro da nossa galáxia e chama-se Sagitário A-estrela: Esse “cara” tem quatro milhões de vezes a massa do sol concentrada e colapsada dentro do Horizonte de Eventos. Queremos fazer uma imagem do buraco negro, porque nunca fizemos isso antes. Dentro do Horizonte de Eventos – se Einstein estiver correto -, nunca teremos acesso a ela. É outro universo (literalmente) dentro do buraco negro. O que gostaríamos de fazer com essa foto é testar se Einstein estava certo no que concerne às propriedades do buraco negro e ao redor dele. Esse capítulo da enciclopédia da gravidade ainda está em aberto. Então, é isso que queremos explicar, fazendo uma fotografia de um buraco negro: parece ficção científica, conclui nosso entrevistado.