The Biggest Myth About Black Holes
muita massa em um volume tão pequeno que existe um horizonte de eventos: uma região de dentro da qual nada, nem mesmo a luz, pode escapar. No entanto, isso não significa necessariamente que os buracos negros sugam a matéria; eles simplesmente gravitam. J. Wise / Georgia Institute of Technology and J. Regan / Dublin City University
Black holes are some of the strangest, most wondrous objects in all the Universe. Com enormes quantidades de massa concentradas em um volume extremamente pequeno, elas inevitavelmente desmoronam até singularidades, cercadas por horizontes de eventos dos quais nada pode escapar. Estes são os objectos mais densos de todo o universo. Sempre que algo se aproxima demasiado de um, as forças do buraco negro vão despedaçá – lo.; quando qualquer matéria, antimatéria ou radiação atravessa o horizonte de eventos, ela simplesmente cai para a singularidade central, aumentando o buraco negro e adicionando a sua massa.
estas propriedades sobre buracos negros são todas verdadeiras. Mas há uma ideia associada que é ficção absoluta: buracos negros sugam matéria envolvente para eles. Isto não podia estar mais longe da verdade, e deturpou completamente como a gravidade funciona. O maior mito sobre buracos negros é que eles não prestam. Eis a verdade científica.
ter um horizonte de eventos do qual nada pode escapar,e por canibalizar seus vizinhos. Mas não há nenhuma “sucção” que possa causar isso, simplesmente a ruptura da matéria e uma ocasional infalibilidade do material. Radiografia: NASA/CXC/UNH / D. Lin et al, óptica: CFHT, ilustração: NASA / CXC / M. Weiss
tanto em princípio quanto na prática, existem muitas maneiras diferentes de formar um buraco negro. Você pode ter uma grande e massiva estrela ir supernova, onde o núcleo central implode e forma um buraco negro. Pode-se ver duas estrelas de nêutrons se fundirem, onde se elas cruzarem um limiar de massa específico elas resultarão em um buraco negro recém-formado. Ou você poderia ter uma grande coleção de matéria — ou uma estrela supermassiva ou uma nuvem massiva de contrair gás — colapsar diretamente para um buraco negro.
com massa suficiente em um volume concentrado suficiente de espaço, um horizonte de eventos se formará em torno dele. Do lado de fora do horizonte de Eventos, você ainda pode escapar se você se afastar do buraco negro à velocidade da luz. No entanto, se você estivesse localizado dentro do horizonte de eventos, então mesmo se movendo em c, o limite máximo de velocidade cósmica, qualquer caminho que você pudesse tomar ainda iria levá-lo para a singularidade central. Não há fuga de dentro do horizonte de eventos de um buraco negro.
tudo dentro do horizonte de eventos se reduz a uma singularidade que é, no máximo, unidimensional. Nenhuma estrutura tridimensional pode sobreviver intacta. Pergunte ao Departamento de Física Van / UIUC para objetos fora do buraco negro, no entanto, ainda há muitos problemas. Como os buracos negros são objetos tão massivos, quando você se aproxima de um, você começa a experimentar forças de maré significativas. Você pode estar mais familiarizado com as forças de maré da lua e como ela interage com a Terra.com certeza, em média, você pode tratar a lua como uma massa pontual e a terra como uma massa pontual, separada pela distância relativamente grande de 380.000 quilômetros ou mais. Mas na realidade, a terra não é um ponto, mas um objeto que ocupa um volume real e dado. Partes da Terra estarão mais próximas da lua do que outras; partes estarão mais distantes. As partes mais próximas experimentarão uma atração gravitacional maior do que a média; as partes mais distantes experimentarão uma atração menor do que a média.
haverá uma força puxando-a na direção de uma massa gravitacional externa. Diferentes pontos ao longo desse objeto experimentarão forças ligeiramente diferentes, resultando em uma força de maré líquida: as diferenças entre a força nos pontos individuais versus a força líquida média em todo o objeto. Department of Oceanography, Naval Postgraduate School
mas há mais do que apenas o fato de que partes da terra estão mais perto e partes estão mais longe da lua. Como todos os objetos físicos, a terra é tridimensional, o que significa que as áreas “superior” e “inferior” da terra (do ponto de vista da lua) serão puxadas para dentro, em direção ao centro da terra, em relação às porções localizadas no meio.tudo dito, se subtraímos a força média experimentada por cada ponto da terra, podemos ver como todos os vários pontos da superfície experimentam as forças externas da lua de forma diferente. Estas linhas de força mapeiam as forças relativas que um objeto experimenta, e explicam por que os objetos que experimentam marés se esticam ao longo da direção da força e comprimem perpendicularmente à direção da força.
para a força líquida média, enquanto diferentes pontos de distância do centro irá experimentar forças líquidas diferenciais. Isto resulta num efeito de esparguete. Krishnavedala / Wikimedia Commons
quanto mais perto você se aproxima de um objeto massivo, maior essas forças de maré se tornam; as forças de maré ficam maiores ainda mais rápido do que a força gravitacional faz! Porque os buracos negros são extremamente maciços e extremamente compactos, eles geram as maiores forças de maré conhecidas no universo. É por isso que, à medida que se aproxima de um buraco negro, você se encontra ficando “esparguetificado”, ou esticado em uma forma fina, Tipo macarrão.com base nisto, é fácil ver porque é que se espera que os buracos negros te chupem.: quanto mais perto estamos de um, mais forte fica a força atraente da gravidade e mais fortes ficam as forças de maré que nos destroem.
a ser dilacerado pela ruptura das marés à medida que se aproxima de um buraco negro. Para um buraco negro de massa LHC, essas forças são inconsequentes, pois são negligentemente pequenas, mas para buracos negros como o tipo no centro de nossa galáxia, as forças de maré próximas ao horizonte de eventos podem ser enormes. ESO, ESA / Hubble, M. Kornmesser
Still, the idea that you’ll get sugado into a black hole remains a misconception, and a doozy of one at that. Cada partícula que compõe um objeto afetado por um buraco negro ainda está sujeita às mesmas leis da física, incluindo a curvatura gravitacional do Espaço-Tempo gerado pela relatividade geral.embora seja verdade que o tecido do espaço é curvado pela presença de massa, e que os buracos negros oferecem a maior concentração de massa em qualquer lugar do Universo, também é verdade que a densidade dessa massa não importa como o espaço é curvado. Se você substituísse o sol por uma anã branca, estrela de nêutrons ou buraco negro da mesma massa exata, a força gravitacional atuando na terra não seria diferente. É a massa total que curva o espaço à sua volta; a densidade não tem praticamente nada a ver com isso.
grid, colocar uma massa para baixo faz com que o que teria sido linhas ‘rectas’ para se tornar curvado por uma quantidade específica. Na relatividade geral, tratamos o espaço e o tempo como contínuos, mas todas as formas de energia, incluindo mas não limitado à massa, contribuem para a curvatura do espaço-tempo. Se substituíssemos a terra por uma versão mais densa, até e incluindo uma singularidade, a deformação do espaço-tempo aqui mostrada seria idêntica; só dentro da própria terra seria notável uma diferença. Christopher Vitale de Networkologies e o Instituto Pratt
à distância, um buraco negro é como qualquer outra massa no universo. Só quando se chega muito perto-dentro de alguns raios de Schwarzschild-é que se começa a notar as saídas da gravidade newtoniana. Ainda assim, o buraco negro simplesmente age como um atrator, e os objetos que se aproximam dele farão as mesmas órbitas que normalmente fariam: um círculo, elipse, parábola ou hipérbole, para uma aproximação muito boa.por causa das forças de maré, a aproximação de objetos pode ser rasgada, e por causa da matéria que é acrecentada em torno do buraco negro na forma de um disco de acreção, pode haver efeitos adicionais presentes: campos magnéticos e fricção e aquecimento. Parte da matéria, dadas essas interações adicionais, é provável que seja retardada e eventualmente engolida pelo buraco negro, mas a esmagadora maioria ainda escaparia.
o buraco negro supermassivo no centro do disco de acreção envia um estreito jato de alta energia da matéria para o espaço, perpendicular ao disco. A cerca de 4 bilhões de anos-luz de distância é a origem de muitos dos raios cósmicos e neutrinos de maior energia. Apenas a matéria de fora do buraco negro pode deixar o buraco negro; a matéria de dentro do horizonte de eventos nunca pode escapar. DESY, Ciência Laboratório de Comunicação
O fato da matéria é que os buracos negros não são chupando nada; não há força que um buraco negro que exerce um objeto normal (como uma lua, planeta ou estrela) não exercer. No final, é tudo gravidade. A maior diferença é que os buracos negros são mais densos do que a maioria dos objetos, ocupando um volume muito menor de espaço, e capaz de ser muito mais massivo do que qualquer outro objeto. Saturno pode ser muito bem que orbitam o nosso Sol, mas se você fosse para substituir o Sol com o buraco negro no centro da via Láctea — um buraco negro que alguns de 4.000.000 de vezes a massa do Sol, as forças de maré seria forte o suficiente para quebrar Saturno em um enorme anel, onde ele iria se tornar parte do buraco negro do disco de acreção. Dado o atrito, o aquecimento e a aceleração suficientes na presença dos campos gravitacionais, elétricos e magnéticos que toda a matéria gera, eventualmente cairia para dentro e seria engolida.
accreta matéria e acelera uma parte dela para fora em dois jatos perpendiculares, é um descritor notável de como os quasares funcionam. A matéria que cai em um buraco negro, de qualquer variedade, será responsável por um crescimento adicional tanto na massa quanto no horizonte de eventos-tamanho para o buraco negro. No entanto, apesar de todos os equívocos que existem por aí, não há “sucção” da matéria externa. Mark A. Garlick
buracos Negros só aparecem para chupar importa, porque eles são tão enorme, e a combinação de forças de maré, e o assunto já está presente ao redor do buraco negro pode rasgar objetos externos para além, onde uma determinada fração do rasgado-além, as partículas de experiência o suficiente de uma força de arrasto para ser canalizados para o disco de acreção e, eventualmente, para o buraco negro propriamente dito. Mas os buracos negros serão comedores Sujos; a esmagadora maioria da matéria que passa perto de um buraco negro será cuspida de volta em alguma forma ou outra. É apenas a pequena porção que cai dentro do horizonte de eventos que alguma vez fará com que cresça.
é atrito, aquecimento, e a interação de partículas carregadas em movimento criando forças eletromagnéticas que podem fundar a massa dentro do horizonte de eventos. Mas em nenhum ponto um buraco negro exerce uma força de sucção; apenas uma força gravitacional Padrão, Corrente do moinho. Mark Garlick (University of Warwick)
Se substituíssemos todas as massas do Universo por um buraco negro de massa equivalente, e removêssemos todo o material de fricção como discos de acreção, muito pouco seria sugado para dentro. A única fricção que uma partícula experimentaria é devido à sua emissão de radiação gravitacional à medida que se move através do espaço-tempo curvado gerado pelo buraco negro. Apenas o material que formava o interior a três vezes o raio do horizonte de eventos-interior à órbita circular mais estável (ISCO) na relatividade — seria inexoravelmente “sugado”, devido ao comportamento da própria teoria de Einstein. Comparado com o que realmente cai no horizonte de eventos em nossa realidade física, esses efeitos são insignificantes.no final, teríamos apenas a força da gravidade, e o espaço-tempo curvado que resultaria da presença dessas massas. A ideia de que os buracos negros sugam qualquer coisa é o maior mito sobre eles. Crescem devido à gravitação, e nada mais. Neste universo, isso é mais do que suficiente.
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