From asteroids capable of destroying entire species, to gamma-ray bursts and supernovae that could exterminate life on Earth, outer space has no shortage of forces that could wreak havoc on our tiny planet. But there’s something in space that seems more terrifying than any of these – something that wipes out everything it comes near. Could the Earth be swallowed by a black hole?
De asteroides capazes de destruir espécies inteiras, a rajadas de raios gama e supernovas que poderiam exterminar a vida na Terra, o que não falta no espaço sideral são forças que poderiam causar estragos ao nosso pequeno planeta. Mas há algo no espaço que parece mais aterrorizante que tudo isso, algo que aniquila tudo que chega perto. Poderia a terra ser engolida por um buraco negro?
A black hole is an object so dense that space and time around it are inescapably modified, warped into an infinite sink. Nothing, not even light, can move fast enough to escape a black hole’s gravitational pull once it passes a certain boundary, known as the event horizon. Thus, a black hole is like a cosmic vacuum cleaner with infinite capacity, gobbling up everything in its path, and letting nothing out.
Um buraco negro é um objeto tão denso que o espaço e o tempo em torno dele são inescapavelmente modificados, escoando numa queda infinta. Nada, nem mesmo luz, move-se tão rápido para escapar da atração gravitacional de um buraco negro uma vez que passa de um certo limite, conhecido como horizonte de evento. Assim, um buraco negro é como um aspirador cósmico com capacidade infinita, engolindo tudo em seu caminho, e não deixando nada sair.
To determine whether a black hole could swallow the Earth, we first have to figure out where they are. But since they don’t emit light, how’s that possible? Fortunately, we’re able to observe their effect on the space around them. When matter approaches a black hole, the immense gravitational field accelerates it to high speed. This emits an enormous amount of light. And for objects too far away to be sucked in, the massive gravitational force still affects their orbits. If we observe several stars orbiting around an apparently empty point, a black hole could be leading the dance. Similarly, light that passes close enough to an event horizon will be deflected in a phenomenon known as gravitational lensing.
Para determinar quando um buraco negro pode engolir a Terra, primeiro temos que descobrir onde eles estão. Mas já que eles não emitem luz, como isso é possível? Felizmente, somos capazes de observar seus efeitos no espaço em volta dele. Quando a matéria se aproxima de um buraco negro, o imenso campo gravitacional acelera em alta velocidade. Isso emite uma enorme quantidade de luz. E para objetos muito distantes para serem sugados, a maciça força gravitacional ainda afeta suas órbitas. Se observarmos várias estrelas orbitando em torno de um ponto aparentemente vazio, um buraco negro poderia estar liderando a dança. Da mesma forma, a luz que passa perto o suficiente do horizonte de evento será desviada em um fenômeno conhecido como lente gravitacional.
Most of the black holes that we’ve found can be thought of as two main types. The smaller ones, called stellar mass black holes, have a mass up to 100 times larger than that of our sun. They’re formed when a massive star consumes all its nuclear fuel and its core collapses. We’ve observed several of these objects as close as 3000 light-years away, and there could be up to 100 million small black holes just in the Milky Way galaxy. So should we be worried? Probably not. Despite their large mass, stellar black holes only have a radius of around 300 kilometers or less, making the chances of a direct hit with us miniscule. Although because their gravitational fields can affect a planet from a large distance, they could be dangerous even without a direct collision. If a typical stellar-mass black hole were to pass in the region of Neptune, the orbit of the Earth would be considerably modified, with dire results.
A maioria dos buracos negros que encontramos pode ser pensada como dois tipos principais. Os menores, chamados buracos negros em massa estelar, têm uma massa até 100 vezes maior que a do nosso sol. São formados quando uma estrela massiva consome todo o seu combustível nuclear e seu núcleo entra em colapso. Nós observamos vários desses objetos a até 3 mil anos-luz de distância, e pode haver até 100 milhões pequenos buracos negros apenas na galáxia da Via Láctea. Então deveríamos nos preocupar? Provavelmente não. Apesar de sua grande massa, os buracos negros estelares só têm um raio de cerca de 300 quilômetros ou menos, tornando minúscula a chance de uma colisão conosco. Porém, como seus campos gravitacionais podem afetar um planeta a longa distância, eles podem ser perigosos mesmo sem uma colisão direta. Se um buraco negro típico de massa estelar passar na região de Netuno, a órbita da Terra seria consideravelmente modificada, com resultados terríveis.
Still, the combination of how small they are and how vast the galaxy is means that stellar black holes don’t give us much to worry about. But we still have to meet the second type: supermassive black holes. These have masses millions or billions times greater than that of our sun and have event horizons that could span billions of kilometers. These giants have grown to immense proportions by swallowing matter and merging with other black holes. Unlike their stellar cousins, supermassive black holes aren’t wandering through space. Instead, they lie at the center of galaxies, including our own. Our solar system is in a stable orbit around a supermassive black hole that resides at the center of the Milky Way, at a safe distance of 25,000 light-years. But that could change. If our galaxy collides with another, the Earth could be thrown towards the galactic center, close enough to the supermassive black hole to be eventually swallowed up. In fact, a collision with the Andromeda Galaxy is predicted to happen 4 billion years from now, which may not be great news for our home planet.
Ainda assim, a combinação de quão pequenos eles são e quão vasta é a galáxia significa que os buracos negros estelares não nos dão muito motivo pra preocupação. Mas ainda temos que conhecer o segundo tipo: buracos negros supermassivos. Estes têm massas milhões ou bilhões de vezes maiores que a do nosso sol e têm horizontes de eventos que poderiam abranger bilhões de quilômetros. Esses gigantes cresceram a proporções imensas engolindo matéria e se fundindo com outros buracos negros. Diferentemente de suas primas estelares, os buracos negros supermassivos não estão vagando pelo espaço Em vez disso, eles ficam no centro das galáxias, incluindo a nossa. Nosso sistema solar está em órbita estável em torno de um buraco negro supermassivo que reside no centro da Via Láctea a uma distância segura de 25 mil anos-luz. Mas isso pode mudar. Se nossa galáxia colidir com outra, a Terra poderia ser lançada em direção ao centro galáctico, perto o suficiente do buraco negro supermassivo, e acabar sendo engolida. Na verdade, uma colisão com a galáxia de Andrômeda está prevista para acontecer daqui a 4 bilhões de anos, o que pode não ser uma ótima notícia para o nosso planeta.
But before we judge them too harshly, black holes aren’t simply agents of destruction. They played a crucial role in the formation of galaxies, the building blocks of our universe. Far from being shadowy characters in the cosmic play, black holes have fundamentally contributed in making the universe a bright and astonishing place.
Mas antes de julgá-los com muita severidade, os buracos negros não são simplesmente agentes de destruição. Eles desempenharam um papel crucial na formação de galáxias, como blocos de construção do nosso universo. Longe de serem personagens sombrios no jogo cósmico, os buracos negros contribuíram fundamentalmente para tornar o universo um lugar brilhante e surpreendente.