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Buracos Negros

Tópico: Astronomia
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Introdução

O que exatamente é um buraco negro? Será que é tão importante? Na mídia tem-se falado muito sobre buracos negros desde a descoberta destes. Os buracos negros são, indiscutivelmente, um dos fenômenos mais fascinantes e interessantes sabemos que existem. Mas ainda sabemos muito pouco sobre eles.
Como podemos ter certeza de que eles são? Eles são como eu disse preto, você não pode vê-los.
Podemos aproveitá-las de alguma forma?

Luz

O buraco negro termo foi cunhado em 1969 pelo cientista americano John Wheeler. Não era um novo conceito, a ideia remonta pelo menos dois séculos, a uma época em que havia duas teorias da luz. Um, o que favoreceu Newton, era que a luz consistia de partículas, e o outro que consistia de ondas. Hoje sabemos que ambos os verdadeiros graças a mecânica quântica, a luz pode ser vista tanto como uma onda e uma partícula. Se a luz consistia de ondas não sabia como, ou se, ela é afetada pela gravidade. Mas se consistia de partículas seriam afetados tanto pela gravidade como qualquer outra questão. Acredita-se que a luz viajou infinitamente rápido e é por isso que a luz não foi afetado, mas isso não foi, em seguida, um cientista chamado Roemer descobriu que a luz viajou a uma velocidade finita.
Para aqueles que acreditavam na teoria das ondas não era claro que a luz seria afetada pela gravidade em tudo. O fato é que a teoria da gravitação de Newton não pode ser usado para a luz, porque a luz tem sempre a mesma velocidade. Essa luz foi influenciada pela gravidade e como não foi até Einstein apresentou sua teoria da relatividade.

Ciclo de vida de uma estrela

Para entender os buracos negros, devemos primeiro entender o ciclo de vida de uma estrela. Uma estrela formada quando uma grande quantidade de gás (principalmente hidrogénio) colapsa, graças à gravidade. Os aumentos de temperatura do gás à medida que se aproximam em conjunto e não haverá mais colisões. No final, a temperatura torna-se tão grande que os átomos de hidrogénio começam a fundir em conjunto para formar átomos de hélio. É nesta fase que o nosso Sol está localizado. No final, levando o para fora de combustível e a estrela começa a se contrair. Sobre A estrela então um peso inferior a massa do nosso Sol 1,4ggr, temos uma anã branca. Eles se tornam células estáveis ​​graças a alguém chamado princípio de exclusão. Esta é uma força que trabalhou contra a gravidade dessas estrelas e torná-los estáveis. Princípio de Exclusão é uma força repulsiva entre os elétrons dos átomos.
Para as estrelas que têm massas superiores a 1,4 massas solares, existem duas opções. Uma delas é que a estrela se torna estável graças ao princípio de exclusão entre prótons e nêutrons nos núcleos atômicos. Estes são chamados de estrelas de nêutrons. A outra opção é se a gravidade da estrela é tão grande que nem mesmo o princípio de exclusão capaz de manter-se a estrela. É assim formado é um buraco negro.

Buracos Negros

Um buraco negro pode com facilidade ser descrito como um corpo celeste que tem tanta gravidade que sua velocidade de escape é maior do que a velocidade da luz. Um buraco negro não tem raio. Gravidade tem esmagar toda a matéria para nenhum volume em tudo. É uma singularidade de densidade de massa infinita. O buraco negro tem um horizonte de blasfêmia. Isso poderia ser encarada como um raio, mas é realmente um limite para o buraco negro. Horizonte de eventos separa toda a comunicação entre o buraco negro e além. Tudo o que vem dentro do horizonte de eventos engolida pelo buraco negro, dentro do horizonte de eventos, não há como voltar atrás. A distância entre o buraco negro e do horizonte de eventos depende de gravidade do buraco.
Como sabemos, nada pode viajar mais rápido que a luz. Portanto, nunca desaparecer qualquer assunto a partir do corpo. Matéria que vem dentro de horizonte de eventos do buraco negro é puxado para baixo para a singularidade do centro do buraco negro, o buraco negro cresce. Assim, os buracos negros crescem, mas não diminuir.

Ondas gravitacionais e forma Buraco negro

Teoria geral da relatividade de Einstein prevê que os objetos realmente pesados ​​que se movem vai transmitir "ondas" em espaço-tempo, que viaja à velocidade da luz. Estas ondas são semelhantes às ondas de luz, mas são muito mais difíceis de detectar. Você pode vê-los pelas mudanças de partículas diferentes são livres para se mover. Você concorda hoje para construir detectores em os EUA, Europa e Japão para medir isso. Assim como as ondas de luz, pois eles trazem energia a partir de sua fonte. Pode-se esperar que a fonte depois acabaria por vir para descansar.
O movimento da Terra em sua órbita ao redor do Sol também dá origem a ondas gravitacionais. As perdas de energia a partir destas irá alterar a órbita da Terra em torno do sol, de modo que a Terra vai gradualmente mais perto dele. Mas uma vez que as perdas de energia são tão pequenas (um poderia dirigir um recuperador de calor em perdas), isso não vai significar nada para nós, porque levaria cerca de um milhar de milhões de milhões de milhões de um milhão anos para a Terra para ir para o sol. Mudança de curso do solo é muito pequena para ser capaz de ser medido, mas tem visto fenômenos semelhantes no sistema estelar
PSR B1913 + 16 (este é um pulsar). O sistema consiste de duas estrelas de nêutrons que orbitam entre si e as perdas de energia nas ondas gravitacionais os faz vagar em uma espiral em direção ao outro e eles acabarão por colidir.
Durante o colapso gravitacional quando uma estrela forma um buraco negro, o movimento é muito maior e taxa de radiação de ondas gravitacionais é muito maior. Por isso, é muito rápido para que ele venha a um estado de repouso. Esta é a última etapa da estrela antes de se tornar um buraco negro.
1967 mostrou pesquisador Werner Israel para não rotativo estrutura buraco negro era muito simples. Ele disse que o projeto do buraco negro não é de todo significava, sobre as características de sua estrela original tinha (exceto quando a massa é claro). Eles são perfeitamente esférica, e seu tamanho é feita só de sua massa. Dois buracos negros de massas iguais, portanto, são idênticos. Muitos sentiram que essa tese não está funcionando em todos, porque o buraco negro, então ele deve ter se formado a partir de uma estrela perfeitamente esférica (que não é). Houve, no entanto, uma outra interpretação. Quando o buraco negro passou por sua fase final, tornou-se a forma esférica perfeita o resultado das muitas ondas gravitacionais. Quando ele veio para descansar o objeto seria perfeitamente esférica. De acordo com este ponto de vista, todas as estrelas não rotativas, sob qualquer forma, acabam sendo um corpo esférico perfeito e seu tamanho dependeria apenas de sua massa. A teoria foi limitado a corpos celestes que não são rodadas, mas 1.963 fizeram o pesquisador Roy Kerr, uma coleção de equações adicionais da relatividade geral de Einstein que descrevem rotativa buracos negros. Se a rotação era zero assim que o buraco negro para ser perfeitamente esférica. Mas se estiver virado, seria "bojo" nos pólos. 1970 corroborou esta teoria da evidência de David Robinson. Todos os buracos negros, eventualmente, em um vilostånd vai onde eles podem rodar. Ele também provou que a sua forma e tamanho foi exclusivamente devido à sua massa e sua velocidade de rotação e não sobre as características da sua estrela tinha. Este resultado ficou conhecido como a máxima: "Um buraco negro não tem cabelo."

Como detectar buracos negros

Desde os buracos negros estão tendo uma grande força gravitacional tão que a luz não vem deles, não podemos vê-los. No entanto, existem outras maneiras de detectar buracos negros.
A luz das estrelas na vizinhança dos buracos negros dobrar muito sobre eles, porque eles têm tanta gravidade. Se a luz vem dentro do horizonte de eventos, não vemos, mas se ele só vem perto da fronteira, ele vai ser dobrado acentuadamente. Muitos também argumentam que, se a luz vem em um ângulo específico no horizonte de eventos, será "ir" em torno do buraco negro ao lado do horizonte de eventos.
O mais comum e, provavelmente, a maneira mais fácil de detectar buracos negros é olhar para os seus vizinhos mais próximos. Uma lata em alguns lugares ver o quão grande as estrelas giram em torno de um ponto "invisível". Isso não significa que não há buracos negros, poderia ter sido muito tênue estrela. Mas isso poderia significar que há um buraco negro. Tal sistema é chamado Cygnus X-1. Neste caso, com a ajuda de cálculos sobre a órbita do corpo celeste visível sido capaz de descobrir a massa mínima "invisível", que neste caso foi de 6 massas solares. Assim impede que é uma anã negra. A polpa é também muito grande de se opor será uma estrela de nêutrons.
Assumimos agora que há buracos negros em nossa própria galáxia, a Via Láctea, como a massa das estrelas que vemos em nossa galáxia não é suficiente para dar a rotação da galáxia que tem. Acreditamos, também, que há buracos negros com uma massa de cerca de uma centena de milhões de massas solares. Por exemplo, as observações com o telescópio Hubble da galáxia M87 revelou que não é uma galáxia em forma de disco gira em torno de um objeto central, que não pode ser outra coisa senão um buraco negro. A matéria que cai em um lugar como este buraco negro super, desça em direção ao buraco em uma trajetória helicoidal (como quando você deixar a água para fora da banheira) e, em seguida, obter o buraco negro está girando no mesmo buraco. Isto induz um campo magnético semelhante ao da Terra. Perto do buraco negro irá formar matéria de alta energia das partículas incidentes. O campo magnético é tão forte que ele "joga" a esta questão diretamente para fora da galáxia em forma de disco. Isso tem sido observado em muitas galáxias e quasares.
Uma maneira de observar buracos negros é medir as ondas gravitacionais, isso não é inteiramente possível hoje, mas nós pensamos que será assim no futuro próximo.

Os buracos negros thumbnails

Pode-se imaginar a possibilidade de que há muito menos os buracos negros, que têm menos massa do que até mesmo o nosso próprio sol. Tais buracos não pode ser formado por um kolapps gravitacionais desde massa está abaixo do limite de Chandrasekhar. Buracos negros em miniatura pode ser formado somente se o assunto é comprimido pela pressão externa. De acordo com John Wheeler iria formar um buraco negro em miniatura se você tomou todo o hidrogênio pesado nos oceanos da Terra e fez uma grande bomba de hidrogênio-lo. Acredita-se que formou muitos desses pequenos buracos negros em fase inicial do universo. Aparentemente, até mesmo o big bang teria poder suficiente para comprimir a massa de modo que se formou buracos negros em miniatura. Muitos cientistas acreditam que há mais miniaturas de buracos negros do que os buracos negros "regulares".

O uso de buracos negros

Se, no futuro, poderia "pegar" uma miniatura de um buraco negro por sua gravidade seria capaz de ganhar muito dele. Desde toda a matéria que se move para baixo em direção a um buraco negro emite energia. Problemas de energia teria sido sempre resolvidos.
Outro cenário poderia ser que "subir" em um buraco negro no caminho orbital em torno da Terra (uma pequena buracos negros em miniatura), então vamos enviar-lhe um fluxo constante de hidrogênio tocar levemente em seu horizonte de eventos. O hidrogénio será então aquecido a fusão, graças ao efeito das marés e, por outro lado, o hélio. Isso, então, é a possível reactor simples e mais segura de fusão nuclear e energia pode ser armazenada e enviada para a Terra.

Wormholes

A viagem no tempo há muito fascinado a humanidade. Durante os anos 1950, havia muitos cientistas que pesquisaram apenas isso. Algo que nos fascina é saber se é possível viajar para locais remotos rapidamente. De acordo com as teorias de Einstein não pode fördas mais rápidos do que a luz. Um consolo, no entanto, a ser conhecido como o Paradoxo dos Gêmeos, o que significa que, se você está viajando à velocidade da luz, o tempo pára. A teoria da relatividade sugere, no entanto, que, se você está viajando mais rápido do que a luz, em seguida, viaja de volta no tempo. O problema, então, é que quanto mais próximo da velocidade da luz que você começa, o mais forte você se torna influenciado por, e você nunca vai desistir da velocidade da luz. Isso se compara com a partilha de um século por dois. Você fica cada vez mais perto de zero, mas você nunca alcançá-lo.
Este parece excluir tanto a viagem espacial rápida e viajar de volta no tempo. No entanto, existe uma outra possibilidade. Se alguém pode deformar o espaço-tempo, de modo a criar um atalho entre dois pontos no espaço, um buraco de minhoca. Desta forma, pode-se viajar mais rápido entre dois pontos no espaço. Mas também permitiria tidresor. Wormhole não é algo que escritores de ficção científica têm surgido, mas era Einstein e Nathan Rosen, que em 1935 escreveu um ensaio sobre algo que eles chamados de "pontes", que hoje é conhecido como buracos de minhoca. Mas eles também disse que qualquer um que viajou através do buraco seria calha em linha reta em uma singularidade, um buraco negro. Ele também não seria capaz de manter o buraco de minhoca aberto o tempo suficiente.

Conclusões

Que existem buracos negros, a maioria concorda. Muitos afirmam em si ainda é que os buracos negros não existem e que é incerto, pois a maioria do que é sobre os buracos negros não se baseia na observação, mas sim em cálculos matemáticos. A pesquisa sobre os buracos negros são, provavelmente, a primeira na história que tem ido por esse caminho com os cálculos corretos observações anteriores. Eu acho que os buracos negros será o que está sendo pesquisado em no futuro.
Muitos daqueles que acreditam que o universo foi criado a partir do Big Bang também acredito que isso vai acabar em uma grande crise, uma grande contração. Grande parte das teorias sobre como exatamente os buracos negros não podem destruir, e como toda a matéria do universo como aderir a vários buracos negros e como eles eventualmente colidir uns com os outros até que não é apenas um grande buraco negro com toda a massa do universo. Mas vivemos em um momento em que é adicionado, há coisas a que é geralmente aceito e que constantemente cai coisas que foram amplamente aceitas. Agora é discutido se o universo é plano. E, talvez, isso pode ajudar a iluminar a imagem que temos do universo. Pessoalmente, eu não que os buracos negros são acredito "imortal" (ou talvez eu não quero acreditar?!) Que o universo termina com um big crunch, eu não acho que diante. O homem é uma criatura ávido, sempre tentamos entender tudo. Ficamos com "indícios" de todas as outras ciências, mas não pode segurá-lo, devemos nos unir a ciência!
Especular sobre matérias destino do universo é mais do que podemos suportar, nós precisamos ter um pouco de cada vez para ver a imagem grande. As respostas estão lá, só temos de fazer as perguntas certas.

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