NASA disponibiliza animao com mergulho em um buraco negro

7 de maio de 2024 visionnews

Espao

Redação do Site Inovação Tecnológica – 07/05/2024

Mergulho em um buraco negro

Voc j se perguntou o que aconteceria se voc casse, ou mergulhasse intencionalmente, em um buraco negro?

Graas a uma nova visualizao imersiva produzida em um supercomputador da NASA, agora possvel ter um vislumbre de o que as teorias nos dizem sobre como seria mergulhar no horizonte de eventos, o ponto sem retorno de um buraco negro.

Aqui esto dois vdeos, um apenas mostrando a janela da sua nave, e outro mais educativo, explicando (em ingls) cada passo da visualizao e do mergulho, com os efeitos da relatividade geral fazendo tudo se contorcer e se dobrar.

“As pessoas frequentemente perguntam sobre isto, e simular esses processos difceis de imaginar me ajuda a ligar a matemtica da relatividade s consequncias reais no Universo real,” disse Jeremy Schnittman, astrofsico do Centro de Voos Espaciais Goddard, que criou as visualizaes. “Ento simulei dois cenrios diferentes, um em que uma cmera – um substituto para um astronauta ousado – erra o horizonte de eventos e dispara de volta, e outro em que cruza a fronteira, selando seu destino.”

Para criar as visualizaes, Schnittman se juntou ao seu colega Brian Powell e usou o supercomputador Discover no Centro de Simulao Climtica da NASA. O projeto gerou cerca de 10 terabytes de dados – equivalente a cerca de metade do contedo de texto estimado na Biblioteca do Congresso Norte-Americano. Foram cerca de 5 dias rodando em 0,3% dos 129.000 processadores do supercomputador – d para fazer em um laptop tpico, mas levaria cerca de uma dcada.

O destino da viagem um buraco negro supermassivo com 4,3 milhes de vezes a massa do nosso Sol, equivalente ao Sagitrio A*, localizado no centro da nossa galxia, a Via Lctea.

“Os buracos negros de massa estelar, que contm at cerca de 30 massas solares, possuem horizontes de eventos muito menores e foras de mar mais fortes, que podem destruir objetos que se aproximam antes de chegarem ao horizonte,” justificou Schnittman. “Se voc tiver escolha, vai querer cair em um buraco negro supermassivo.”

Isto ocorre porque a atrao gravitacional na extremidade de um objeto mais prximo do buraco negro muito mais forte do que na outra extremidade. Os objetos que caem se esticam como macarro, um processo que os astrofsicos chamam de espaguetificao. Outras simulaes mostraram que pode ser possvel sobreviver a uma queda em um buraco negro.

Como a viagem para um buraco negro

O horizonte de eventos do buraco negro simulado abrange cerca de 25 milhes de quilmetros, ou cerca de 17% da distncia da Terra ao Sol. Uma nuvem plana e rodopiante de gs quente e brilhante, chamada disco de acreo, envolve-o e serve como referncia visual durante o mergulho. O mesmo acontece com estruturas brilhantes, chamadas anis de ftons, que se formam mais perto do buraco negro a partir da luz que o orbitou uma ou mais vezes.

medida que a cmara se aproxima do buraco negro, atingindo velocidades cada vez mais prximas da velocidade da luz, o brilho do disco de acreo e das estrelas de fundo torna-se amplificado, da mesma forma que o som de um carro de corrida que se aproxima aumenta de intensidade. Sua luz parece mais brilhante e mais branca quando olhamos na direo do deslocamento.

Os filmes comeam com a cmera localizada a quase 640 milhes de quilmetros de distncia, com o buraco negro preenchendo rapidamente o campo de viso. Ao longo do caminho, o disco do buraco negro, os anis de ftons e o cu noturno tornam-se cada vez mais distorcidos, e at formam mltiplas imagens medida que sua luz atravessa o espao-tempo cada vez mais distorcido.

Em tempo real, a cmera levaria cerca de 3 horas para cair no horizonte de eventos, completando quase duas rbitas completas de 30 minutos ao longo do caminho. Mas, para qualquer um que observasse de longe, ela nunca chegaria l. medida que o espao-tempo se torna cada vez mais distorcido perto do horizonte de eventos, a imagem da cmera fica mais lenta e parece congelar um pouco antes. por isso que os astrnomos originalmente se referiam aos buracos negros como “estrelas congeladas”.

No horizonte de eventos propriamente dito, at o prprio espao-tempo flui para dentro velocidade da luz, o limite da velocidade csmica. Uma vez dentro dele, tanto a cmera quanto o espao-tempo em que ela se move correm em direo ao centro do buraco negro – um ponto unidimensional chamado singularidade, onde as leis da fsica como as conhecemos deixam de fazer sentido.

Outras animaes esto disponveis no endereo https://svs.gsfc.nasa.gov/14576.