As causas e processos de formação de buracos negros (o que exatamente são buracos negros no universo)

Como se formam os buracos negros? Um artigo para ajudá-lo a entender o que é um buraco negro?

Em primeiro lugar, um buraco negro não é um buraco negro. Um buraco negro é um corpo celeste muito denso.

Se assumirmos que um buraco negro tem a mesma massa que a Terra, então o raio do buraco negro é de apenas 3 centímetros cúbicos.

Como é formada uma densidade tão alta?

Os buracos negros são o produto da morte de estrelas, e a superfície da estrela é preenchida com uma grande quantidade de hidrogênio.

Essa parte do hidrogênio sofre reações de fusão nuclear na superfície da estrela, liberando assim uma grande quantidade de energia (é por isso que o Sol pode emitir luz e calor).

O elemento hidrogênio sofre reação de fusão nuclear para formar uma grande quantidade de hélio, quando o elemento hidrogênio se esgota.

O elemento hélio também sofrerá fusão nuclear até finalmente produzir o elemento ferro. Como o elemento ferro é bastante estável, é difícil que a fusão nuclear ocorra.

Depois que a estrela passa por um processo de expansão, ela colapsa oficialmente em um buraco negro estelar.

Mas deve-se notar que nem todas as estrelas entrarão em colapso em um buraco negro.

Somente quando a estrela tiver massa suficiente é que ela entrará em colapso e se transformará em um buraco negro.

Por que chamamos isso de buraco negro?

Isso ocorre porque a densidade do buraco negro é muito grande, o que pode ser calculado a partir da fórmula da gravitação universal de Newton.

Os buracos negros devem exercer uma forte atração gravitacional sobre outros objetos, e mesmo a luz não pode escapar dessa atração gravitacional.

A razão pela qual nossos olhos humanos podem ver objetos é porque o próprio objeto pode emitir ou refletir luz, e a luz não pode escapar de um buraco negro.

Naturalmente não podemos ver o buraco negro e só podemos especular com base no ambiente ao redor do buraco negro.

Então, a que distância um fóton pode estar de um buraco negro antes de ser sugado para dentro dele?

Na verdade, a equação de campo de Einstein proposta por Einstein pode resolver este problema, mas a solução da equação de campo é difícil.

Em 1916, o astrônomo alemão Karl Schwarzschild calculou com sucesso o campo de Einstein. A solução de vácuo da Eq.

Esta solução mostra que se o raio real de uma estrela estática esfericamente simétrica for menor que um certo valor, fenômenos estranhos ocorrerão ao seu redor.

Ou seja, existe um horizonte de eventos (interface). Ao entrar nesse horizonte de eventos (interface), os fótons não conseguirão escapar do buraco negro, mas fora dessa interface, os fótons pode escapar do buraco negro.

O raio desta interface esférica é chamado de raio de Schwarzschild.

1916 é um ano especial e Schwarzschild é alemão. Acredito que muitos fãs militares também podem imaginar isso esta foi a Primeira Guerra Mundial.

E o próprio Schwarzschild realmente calculou a solução de vácuo nas trincheiras.

Os buracos negros são o fim do universo?

Os buracos negros têm uma gravidade tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar de sua gravidade, muito menos de outros corpos celestes. Quando dois buracos negros se encontram, eles se fundem em um buraco negro maior.

Se outros corpos celestes têm apenas o destino de serem engolidos por buracos negros, isso significa que eventualmente todos os corpos celestes em todo o universo serão engolidos por buracos negros e se tornarão um enorme corpo celeste?

Como resultado, o Big Bang ocorrerá novamente e todo o universo entrará em um novo ciclo.

É claro que isso ainda está muito longe de nós. O buraco negro atualmente mais próximo da Terra está localizado na galáxia Ophiuchus.Gaia BH1, a cerca de 1.600 anos-luz de distância da Terra, tem uma massa cerca de 10 vezes a do Sol.