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3 cientistas ganham prêmio Nobel de física por pesquisa sobre buracos negros
O britânico Roger Penrose, o alemão Reinhard Genzel e a americana Andrea Ghez explicaram ao mundo esses becos sem saída do cosmos que devoram a luz e até o tempo.
Por David Keyton, - 06/10/2020


David Haviland, membro do Comitê Nobel de Física, à esquerda, e Goran K. Hansson, Secretário Geral da Academia de Ciências, anunciam os vencedores do Prêmio Nobel de Física de 2020 durante uma coletiva de imprensa na Real Academia Sueca de Ciências, em Estocolmo, Suécia, terça-feira, 6 de outubro de 2020. Os três vencedores na tela a partir da esquerda, Roger Penrose, Reinhard Genzel e Andrea Ghez ganharam o Prêmio Nobel deste ano em física para descobertas de buracos negros. (Fredrik Sandberg / TT via AP)

Três cientistas ganharam o Prêmio Nobel de Física deste ano na terça-feira por avançar nossa compreensão dos buracos negros, os monstros devoradores que se escondem nas partes mais escuras do universo e ainda confundem os astrônomos.

O britânico Roger Penrose, o alemão Reinhard Genzel e a americana Andrea Ghez explicaram ao mundo esses becos sem saída do cosmos que devoram a luz e até o tempo. Fundamentos do fato científico e da ficção, os buracos negros ainda não são completamente compreendidos, mas estão profundamente ligados, de alguma forma, à criação de galáxias, onde as estrelas e a vida existem.

Penrose, da Universidade de Oxford, recebeu metade do prêmio deste ano por descobrir que a famosa teoria geral da relatividade de Albert Einstein prediz a formação de buracos negros, disse o Comitê do Nobel.

Genzel, que está no Instituto Max Planck na Alemanha e na Universidade da Califórnia, Berkeley, e Ghez, da Universidade da Califórnia em Los Angeles, recebeu a segunda metade do prêmio por descobrir um "objeto compacto supermassivo" no centro de nossa galáxia. Esse objeto também era um buraco negro, embora gigante.

O prêmio celebra o que o Comitê do Nobel chamou de "um dos objetos mais exóticos do universo" e aqueles que "ainda colocam muitas questões que imploram por respostas e motivam pesquisas futuras".

Os buracos negros estão no centro de cada galáxia e os menores estão espalhados pelo universo. Apenas sua existência é alucinante, pegando o que as pessoas experimentam todos os dias na Terra - luz e tempo - e distorcendo-as de uma maneira que parece irreal.

Reinhard Genzel, à direita, astrofísico do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, comemora seu Prêmio Nobel de Física com sua equipe em Garching, Alemanha,
terça-feira, 6 de outubro de 2020. (Matthias Balk / dpa via AP)

"Os buracos negros, por serem tão difíceis de entender, é o que os torna tão atraentes '', disse Ghez à Associated Press na manhã de terça-feira." Eu realmente penso na ciência como um grande quebra-cabeça gigante. "

Ghez, 55, foi para a faculdade como matemática porque o conceito de infinito a fascinava. Como o tempo desacelera e até mesmo para nesses buracos negros, Ghez disse que ainda está estudando o infinito de certa forma.

"Você tem essa mistura de espaço e tempo", disse Ghez, acrescentando que é isso que torna os buracos negros tão difíceis de entender.

Penrose, 89, provou com a matemática que a formação de buracos negros era possível, com base na teoria geral da relatividade de Einstein.

"O próprio Einstein não acreditava que buracos negros realmente existissem, esses monstros superpesados ​​que capturam tudo que entra neles", disse o Comitê do Nobel. "Nada pode escapar, nem mesmo a luz."
 
Martin Rees, o astrônomo britânico real, observou que Penrose desencadeou um "renascimento" no estudo da relatividade na década de 1960 e que, junto com o jovem Stephen Hawking, ajudou a firmar evidências do Big Bang e dos buracos negros.

"Penrose e Hawking são os dois indivíduos que fizeram mais do que qualquer um desde Einstein para aprofundar nosso conhecimento da gravidade", disse Rees. "Infelizmente, este prêmio atrasou muito para permitir que Hawking compartilhasse o crédito."

Hawking morreu em 2018, e os prêmios Nobel são concedidos apenas aos vivos.

Na década de 1990, Genzel e Ghez, liderando grupos separados de astrônomos, voltaram seus olhos para o centro coberto de poeira da Via Láctea, uma região chamada Sagitário A (asterisco), onde algo estranho estava acontecendo.

Reinhard Genzel, à direita, astrofísico do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre,
comemora seu Prêmio Nobel de Física com sua equipe em Garching, Alemanha,
terça-feira, 6 de outubro de 2020. (Matthias Balk / dpa via AP)

Ambas as equipes descobriram que havia "um objeto extremamente pesado e invisível que puxa o amontoado de estrelas, fazendo-as correr em velocidade vertiginosa", segundo o comitê.

Foi um buraco negro. Não apenas um buraco negro comum, mas um supermassivo, 4 milhões de vezes a massa do nosso sol.

A primeira imagem que Ghez conseguiu foi em 1995, usando o telescópio Keck no Havaí, que acabara de entrar no ar. Um ano depois, outra imagem parecia indicar que as estrelas perto do centro da Via Láctea estavam circulando algo. Uma terceira imagem levou Ghez e Genzel a pensar que estavam realmente no caminho certo.

Uma competição acirrada se desenvolveu entre Ghez e Genzel, cuja equipe estava usando uma série de telescópios no Observatório Europeu do Sul, no Chile.

Reinhard Genzel, astrofísico do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, comemora
seu Prêmio Nobel de Física com sua equipe em Garching, Alemanha, terça-feira,
outubro de 2020. (Matthias Balk / dpa via AP)

"A rivalidade deles os elevou a patamares científicos maiores", disse o astrônomo de Harvard Avi Loeb.

Falando após o anúncio do prêmio, Genzel, 68, disse que pode ter chegado a hora de deixar a competição de lado.

"Precisamos ver se vamos continuar com isso ou se é hora, já que ambos fomos coroados, de trabalharmos juntos", disse ele, observando o vasto financiamento necessário para construir instrumentos cada vez maiores e melhores isso pode um dia refutar a teoria de Einstein e abrir um novo domínio da física.

Ghez é a quarta mulher a receber o Prêmio Nobel de Física, depois de Marie Curie em 1903, Maria Goeppert-Mayer em 1963 e Donna Strickland em 2018.

"Espero poder inspirar outras mulheres nessa área. É uma área que oferece muitos prazeres. E se você for apaixonada pela ciência, há muito que pode ser feito", disse Ghez.

É comum que vários cientistas que trabalharam em áreas relacionadas compartilhem o prêmio. O prêmio do ano passado foi para o cosmologista canadense James Peebles pelo trabalho teórico sobre os primeiros momentos após o Big Bang, e os astrônomos suíços Michel Mayor e Didier Queloz pela descoberta de um planeta fora do nosso sistema solar.

Esta foto de 30 de maio de 2015 mostra Andrea Ghez, professora de física e astronomia
da UCLA. Ghez foi um dos três cientistas que receberam o Prêmio Nobel de Física deste
ano na terça-feira, 6 de outubro de 2020, por avançar em nossa compreensão
dos buracos negros, os monstros devoradores que espreitam nas
partes mais escuras do universo. (UCLA via AP)

O prestigioso prêmio vem com uma medalha de ouro e um prêmio em dinheiro de 10 milhões de coroas (mais de US $ 1,1 milhão), cortesia de um legado deixado 124 anos atrás pelo criador do prêmio, o inventor sueco Alfred Nobel. O valor foi aumentado recentemente para ajustar a inflação.

Na segunda-feira, o Comitê do Nobel concedeu o prêmio de fisiologia e medicina aos americanos Harvey J. Alter e Charles M. Rice e ao cientista britânico Michael Houghton pela descoberta do vírus da hepatite C, que destrói o fígado.

Os outros prêmios, a serem anunciados nos próximos dias, são para trabalhos de destaque nas áreas de química, literatura, paz e economia.

Anúncio da Fundação Nobel:

A Real Academia Sueca de Ciências decidiu conceder o Prêmio Nobel de Física 2020

com uma metade para

Roger Penrose

Universidade de Oxford, Reino Unido

"para a descoberta de que a formação de buracos negros é uma previsão robusta da teoria geral da relatividade"

e a outra metade em conjunto com

Reinhard Genzel

Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemanha e Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA

e

Andrea Ghez

Universidade da Califórnia, Los Angeles, EUA

"para a descoberta de um objeto compacto supermassivo no centro de nossa galáxia"

Buracos negros e o segredo mais sombrio da Via Láctea

Três laureados dividem o Prêmio Nobel de Física deste ano por suas descobertas sobre um dos fenômenos mais exóticos do universo, o buraco negro. Roger Penrose mostrou que a teoria geral da relatividade leva à formação de buracos negros . Reinhard Genzel e Andrea Ghez descobriram que um objeto invisível e extremamente pesado governa as órbitas das estrelas no centro de nossa galáxia. Um buraco negro supermassivo é a única explicação atualmente conhecida.

Roger Penrose usou métodos matemáticos engenhosos em sua prova de que os buracos negros são uma consequência direta da teoria geral da relatividade de Albert Einstein. O próprio Einstein não acreditava que buracos negros realmente existissem, esses monstros superpesados ​​que capturam tudo que entra neles. Nada pode escapar, nem mesmo a luz.

Em janeiro de 1965, dez anos após a morte de Einstein, Roger Penrose provou que buracos negros realmente podem se formar e os descreveu em detalhes; no fundo, os buracos negros escondem uma singularidade em que cessam todas as leis conhecidas da natureza. Seu artigo inovador ainda é considerado a contribuição mais importante para a teoria geral da relatividade desde Einstein.

Reinhard Genzel e Andrea Ghez lideram, cada um, um grupo de astrônomos que, desde o início dos anos 1990, se concentra em uma região chamada Sagitário A * no centro de nossa galáxia. As órbitas das estrelas mais brilhantes próximas ao meio da Via Láctea foram mapeadas com precisão crescente. As medidas desses dois grupos concordam, com ambos encontrando um objeto invisível extremamente pesado que puxa o amontoado de estrelas, fazendo-as correr em velocidades vertiginosas. Cerca de quatro milhões de massas solares estão reunidas em uma região não maior do que nosso sistema solar.

Usando os maiores telescópios do mundo, Genzel e Ghez desenvolveram métodos para ver através das enormes nuvens de gás interestelar e poeira até o centro da Via Láctea. Ampliando os limites da tecnologia, eles refinaram novas técnicas para compensar as distorções causadas pela atmosfera da Terra, construindo instrumentos únicos e se comprometendo com pesquisas de longo prazo. Seu trabalho pioneiro nos deu a evidência mais convincente de um buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea.

"As descobertas dos laureados deste ano abriram novos caminhos no estudo de objetos compactos e supermassivos. Mas esses objetos exóticos ainda colocam muitas questões que imploram por respostas e motivam pesquisas futuras. Não apenas questões sobre sua estrutura interna, mas também questões sobre como para testar a nossa teoria da gravidade sob as condições extremas nas imediações de um buraco negro ", diz David Haviland, presidente do Comitê Nobel de Física.

Um avanço além de Einstein

Nem mesmo Albert Einstein, o pai da relatividade geral, pensou que buracos negros pudessem realmente existir. No entanto, dez anos após a morte de Einstein, o teórico britânico Roger Penrose demonstrou que buracos negros podem se formar e descreveu suas propriedades. Em seu âmago, os buracos negros escondem uma singularidade, uma fronteira na qual todas as leis conhecidas da natureza se quebram.

Para provar que a formação de buracos negros é um processo estável, Penrose precisava expandir os métodos usados ​​para estudar a teoria da relatividade - enfrentando os problemas da teoria com novos conceitos matemáticos. O artigo inovador de Penrose foi publicado em janeiro de 1965 e ainda é considerado a contribuição mais importante para a teoria geral da relatividade desde Einstein.

A gravidade mantém o universo em suas garras

Os buracos negros são talvez a consequência mais estranha da teoria geral da relatividade. Quando Albert Einstein apresentou sua teoria em novembro de 1915, ela derrubou todos os conceitos anteriores de espaço e tempo. A teoria forneceu uma base inteiramente nova para a compreensão da gravidade, que molda o universo em maior escala. Desde então, essa teoria tem fornecido a base para todos os estudos do universo, e também tem um uso prático em uma de nossas ferramentas de navegação mais comuns, o GPS.

A teoria de Einstein descreve como tudo e todos no universo são mantidos nas garras da gravitação. A gravidade nos mantém na Terra, ela governa as órbitas dos planetas ao redor do Sol e a órbita do Sol em torno do centro da Via Láctea. Isso leva ao nascimento de estrelas de nuvens interestelares e, eventualmente, sua morte em um colapso gravitacional. A gravitação dá forma ao espaço e influencia a passagem do tempo. Uma massa pesada dobra o espaço e retarda o tempo; uma massa extremamente pesada pode até mesmo cortar e encapsular um pedaço do espaço - formando um buraco negro.

A primeira descrição teórica do que agora chamamos de buraco negro veio apenas algumas semanas após a publicação da teoria geral da relatividade. Apesar das equações matemáticas extremamente complicadas da teoria, o astrofísico alemão Karl Schwarzschild foi capaz de fornecer a Einstein uma solução que descreveu como massas pesadas podem dobrar o espaço e o tempo.

Estudos posteriores mostraram que, quando um buraco negro se forma, ele é cercado por um horizonte de eventos que circunda a massa em seu centro como um véu. O buraco negro permanece para sempre escondido dentro de seu horizonte de eventos. Quanto maior a massa, maior será o buraco negro e seu horizonte. Para uma massa equivalente ao Sol, o horizonte de eventos tem um diâmetro de quase três quilômetros e, para uma massa como a da Terra, seu diâmetro é de apenas nove milímetros.

Uma solução além da perfeição

O conceito de 'buraco negro' encontrou um novo significado em muitas formas de expressão cultural, mas, para os físicos, os buracos negros são o ponto final natural da evolução das estrelas gigantes. O primeiro cálculo do colapso dramático de uma estrela massiva foi feito no final da década de 1930, pelo físico Robert Oppenheimer, que mais tarde liderou o Projeto Manhattan que construiu a primeira bomba atômica. Quando estrelas gigantes, muitas vezes mais pesadas do que o Sol, ficam sem combustível, elas primeiro explodem como supernovas e depois colapsam em remanescentes extremamente densos, tão pesados ​​que a gravidade puxa tudo para dentro, até mesmo a luz.

A ideia de 'estrelas negras' foi considerada já no final do século 18, nas obras do filósofo e matemático britânico John Michell e do renomado cientista francês Pierre Simon de Laplace. Ambos raciocinaram que os corpos celestes poderiam se tornar tão densos que seriam invisíveis - nem mesmo a velocidade da luz seria rápida o suficiente para escapar de sua gravidade.

Pouco mais de um século depois, quando Albert Einstein publicou sua teoria geral da relatividade, algumas das soluções para as equações notoriamente difíceis da teoria descreveram essas estrelas escuras. Até a década de 1960, essas soluções eram consideradas especulações puramente teóricas, descrevendo situações ideais em que as estrelas e seus buracos negros eram perfeitamente redondos e simétricos. Mas nada no universo é perfeito, e Roger Penrose foi o primeiro a encontrar com sucesso uma solução realista para toda a matéria em colapso, com suas rugas, covinhas e imperfeições naturais.

O mistério dos quasares

A questão da existência de buracos negros ressurgiu em 1963, com a descoberta dos quasares, os objetos mais brilhantes do universo. Por quase uma década, os astrônomos ficaram intrigados com os raios de rádio de fontes misteriosas, como o 3C273 na constelação de Virgem. A radiação na luz visível finalmente revelou sua verdadeira localização - 3C273 está tão longe que os raios viajam em direção à Terra por mais de um bilhão de anos.

Se a fonte de luz está tão longe, deve ter uma intensidade igual à luz de várias centenas de galáxias. Recebeu o nome de 'quasar'. Os astrônomos logo encontraram quasares tão distantes que emitiram sua radiação na primeira infância do universo. De onde vem essa radiação incrível? Só há uma maneira de obter tanta energia dentro do volume limitado de um quasar - da matéria caindo em um buraco negro massivo.

Superfícies presas resolveram o enigma

Se buracos negros poderiam se formar em condições realistas, era uma questão que intrigava Roger Penrose. A resposta, como ele mais tarde lembrou, apareceu no outono de 1964 durante uma caminhada com um colega em Londres, onde Penrose era professor de matemática no Birkbeck College. Quando eles pararam de conversar por um momento para atravessar uma rua lateral, uma ideia surgiu em sua mente. Mais tarde, ele procurou por isso em sua memória. Essa ideia, que ele chamou de superfícies presas, era a chave que ele inconscientemente procurava, uma ferramenta matemática crucial para descrever um buraco negro.

Uma superfície capturada força todos os raios a apontar para um centro, independentemente de a superfície se curvar para fora ou para dentro. Usando superfícies aprisionadas, Penrose conseguiu provar que um buraco negro sempre esconde uma singularidade, uma fronteira onde o tempo e o espaço terminam. Sua densidade é infinita e, por enquanto, não existe uma teoria de como abordar esse fenômeno mais estranho da física.

As superfícies presas se tornaram um conceito central na conclusão da prova de Penrose do teorema da singularidade. Os métodos topológicos que ele introduziu agora são inestimáveis ​​no estudo de nosso universo curvo.

Uma rua de mão única para o fim dos tempos

Uma vez que a matéria começa a entrar em colapso e uma superfície presa se forma, nada pode impedir o colapso de continuar. Não há caminho de volta, como na história contada pelo físico e Prêmio Nobel Subrahmanyan Chandrasekhar, desde sua infância na Índia. A história é sobre libélulas e suas larvas, que vivem debaixo d'água. Quando uma larva está pronta para abrir suas asas, ela promete que contará a seus amigos como é a vida do outro lado da superfície da água. Mas, uma vez que a larva passa pela superfície e voa como uma libélula, não há retorno. As larvas na água nunca ouvirão a história da vida do outro lado.

Da mesma forma, toda matéria só pode cruzar o horizonte de eventos de um buraco negro em uma direção. O tempo então substitui o espaço e todos os caminhos possíveis apontam para dentro, o fluxo do tempo levando tudo para um fim inevitável na singularidade. Você não sentirá nada se cair no horizonte de eventos de um buraco negro supermassivo. Do lado de fora, ninguém pode ver você caindo e sua jornada em direção ao horizonte continua para sempre. Perscrutar um buraco negro não é possível dentro das leis da física; buracos negros escondem todos os seus segredos por trás de seus horizontes de eventos.

Buracos negros governam os caminhos das estrelas

Embora não possamos ver o buraco negro, é possível estabelecer suas propriedades observando como sua gravidade colossal direciona os movimentos das estrelas ao redor.

Reinhard Genzel e Andrea Ghez lideram grupos de pesquisa separados que exploram o centro de nossa galáxia, a Via Láctea. Com a forma de um disco plano com cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro, consiste em gás e poeira e algumas centenas de bilhões de estrelas; uma dessas estrelas é o nosso sol. Do nosso ponto de vista na Terra, enormes nuvens de gás interestelar e poeira obscurecem a maior parte da luz visível que vem do centro da galáxia. Telescópios infravermelhos e tecnologia de rádio foram os primeiros a permitir aos astrônomos ver através do disco da galáxia e imagens das estrelas no centro.

Usando as órbitas das estrelas como guias, Genzel e Ghez produziram a evidência mais convincente de que existe um objeto supermassivo invisível escondido lá. Um buraco negro é a única explicação possível.

Foco no centro

Por mais de cinquenta anos, os físicos suspeitaram que pode haver um buraco negro no centro da Via Láctea. Desde que os quasares foram descobertos no início dos anos 1960, os físicos raciocinaram que buracos negros supermassivos podem ser encontrados dentro da maioria das grandes galáxias, incluindo a Via Láctea. No entanto, ninguém pode atualmente explicar como as galáxias e seus buracos negros, entre alguns milhões e muitos bilhões de massas solares, foram formados.

Cem anos atrás, o astrônomo americano Harlow Shapley foi o primeiro a identificar o centro da Via Láctea, na direção da constelação de Sagitário. Com observações posteriores, os astrônomos encontraram uma forte fonte de ondas de rádio lá, que recebeu o nome de Sagitário A *. No final da década de 1960, ficou claro que Sagitário A * ocupa o centro da Via Láctea, em torno do qual todas as estrelas da galáxia orbitam.

Foi só na década de 1990 que telescópios maiores e melhores equipamentos permitiram estudos mais sistemáticos de Sagitário A *. Reinhard Genzel e Andrea Ghez iniciaram projetos para tentar ver através das nuvens de poeira o coração da Via Láctea. Junto com seus grupos de pesquisa, desenvolveram e aprimoraram suas técnicas, construindo instrumentos únicos e se comprometendo com pesquisas de longo prazo.

Apenas os maiores telescópios do mundo serão suficientes para contemplar estrelas distantes - quanto maior, melhor é absolutamente verdade em astronomia. O astrônomo alemão Reinhard Genzel e seu grupo inicialmente usaram o NTT, o Telescópio de Nova Tecnologia na montanha La Silla, no Chile. Eles finalmente moveram suas observações para a instalação do Very Large Telescope, VLT, na montanha Paranal (também no Chile). Com quatro telescópios gigantes com o dobro do tamanho do NTT, o VLT tem os maiores espelhos monolíticos do mundo, cada um com um diâmetro de mais de 8 metros.

Nos Estados Unidos, Andrea Ghez e sua equipe de pesquisa usam o Observatório Keck, localizado na montanha havaiana de Mauna Kea. Seus espelhos têm quase 10 metros de diâmetro e estão atualmente entre os maiores do mundo. Cada espelho é como um favo de mel, consistindo de 36 segmentos hexagonais que podem ser controlados separadamente para focalizar melhor a luz das estrelas.

As estrelas mostram o caminho

Por maiores que sejam os telescópios, sempre há um limite para os detalhes que eles podem resolver, porque vivemos no fundo de um mar atmosférico de quase 100 quilômetros de profundidade. Grandes bolhas de ar acima do telescópio, que são mais quentes ou mais frias que seus arredores, agem como lentes e refratam a luz em seu caminho para o espelho do telescópio, distorcendo as ondas de luz. É por isso que as estrelas cintilam e também porque suas imagens estão borradas.

O advento da óptica adaptativa foi crucial para melhorar as observações. Os telescópios agora são equipados com um espelho extra fino que compensa a turbulência do ar e corrige a imagem distorcida.

Por quase trinta anos, Reinhard Genzel e Andrea Ghez seguiram suas estrelas na confusão estelar distante no centro de nossa galáxia. Eles continuam a desenvolver e refinar a tecnologia, com sensores de luz digital mais sensíveis e melhor óptica adaptativa, de forma que a resolução da imagem tenha melhorado mais de mil vezes. Eles agora são capazes de determinar com mais precisão as posições das estrelas, acompanhando-as noite após noite.

Os pesquisadores rastreiam cerca de trinta das estrelas mais brilhantes da multidão. As estrelas se movem mais rapidamente dentro de um raio de um mês-luz do centro, dentro do qual executam uma dança movimentada como a de um enxame de abelhas. As estrelas que estão fora desta área, por outro lado, seguem suas órbitas elípticas de uma maneira mais ordenada.

Uma estrela, chamada S2 ou S-O2, completa uma órbita do centro da galáxia em menos de 16 anos. Este é um tempo extremamente curto, então os astrônomos foram capazes de mapear toda a sua órbita. Podemos comparar isso ao Sol, que leva mais de 200 milhões de anos para completar uma volta ao redor do centro da Via Láctea; dinossauros caminhavam pela Terra quando começamos nossa volta atual.

Teoria e observações seguem uma à outra

A concordância entre as medições das duas equipes foi excelente, levando à conclusão de que o buraco negro no centro da nossa galáxia deve ser equivalente a cerca de 4 milhões de massas solares , compactadas em uma região do tamanho do nosso sistema solar.

Em breve, poderemos dar uma olhada direta em Sagitário A *. Este é o próximo na lista porque, há pouco mais de um ano, a rede de astronomia do Event Horizon Telescope teve sucesso em imaginar os arredores mais próximos de um buraco negro supermassivo. Mais longe, na galáxia conhecida como Messier 87 (M87), a 55 milhões de anos-luz de nós, está um olho mais preto do que preto cercado por um anel de fogo.

O núcleo preto do M87 é gigantesco, mais de mil vezes mais pesado do que o Sagitário A *. Os buracos negros em colisão que causaram as ondas gravitacionais recentemente descobertas eram consideravelmente mais leves. Assim como os buracos negros, as ondas gravitacionais existiam apenas como cálculos da teoria geral da relatividade de Einstein, antes de serem capturadas pela primeira vez no outono de 2015 pelo detector LIGO nos Estados Unidos (Prêmio Nobel de Física, 2017).

O que não sabemos

Roger Penrose mostrou que os buracos negros são uma consequência direta da teoria geral da relatividade, mas, na gravidade infinitamente forte da singularidade, essa teoria deixa de se aplicar. Um trabalho intensivo está sendo realizado no campo da física teórica para criar uma nova teoria da gravidade quântica. Isso deve unir os dois pilares da física, a teoria da relatividade e a mecânica quântica, que se encontram no extremo interior dos buracos negros.

Ao mesmo tempo, as observações estão se aproximando de buracos negros. O trabalho pioneiro de Reinhard Genzel e Andrea Ghez abriu o caminho para novas gerações de testes precisos da teoria geral da relatividade e suas previsões mais bizarras. Muito provavelmente, essas medições também serão capazes de fornecer pistas para novos insights teóricos. O universo tem muitos segredos e surpresas a serem descobertas.

 

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