Queda em buraco negro revela efeitos extremos da gravidade, tempo e luz no centro da galáxia

Nos arredores do centro da Via Láctea, uma estrutura de intensa gravidade permanece como um dos maiores enigmas da física moderna: o buraco negro supermassivo Sagitário A*. O vídeo analisado propõe um experimento mental conduzido a bordo de uma nave espacial. Diante de um passageiro inconveniente, os tripulantes decidem lançá-lo em direção ao buraco negro, iniciando uma jornada fictícia que revela fenômenos reais da relatividade geral.

A proposta é explorar duas perspectivas: a de quem observa o acontecimento de fora da queda e a de quem a vivencia diretamente. A simulação trata de conceitos científicos como desvio gravitacional para o vermelho, dilatação temporal, espaguetificação e até hipóteses sobre o possível destino final dentro de um buraco negro rotativo.

Embora seja uma simulação hipotética com finalidade didática, as informações apresentadas se baseiam em teorias estabelecidas por físicos como Einstein e Penrose, além de abordarem suposições sobre os efeitos da rotação no comportamento do espaço-tempo dentro de buracos negros.

O que se vê de fora: observando a queda em direção ao buraco negro

Do ponto de vista da nave espacial, a queda do passageiro em direção ao buraco negro é marcada por alterações visuais e temporais. A primeira mudança notada é no espectro da luz refletida pelo corpo em queda. A luz precisa escapar do campo gravitacional, e para isso perde energia. O resultado é o desvio gravitacional para o vermelho: o comprimento de onda se estende e a luz visível se torna cada vez menos energética até sair do espectro visível.

A dilatação temporal é outro fenômeno notável. O relógio do passageiro parece desacelerar drasticamente em relação ao dos observadores a bordo da nave. Quando o relógio da nave marca dez minutos, o celular do passageiro indica apenas oito minutos, e essa diferença tende a aumentar conforme ele se aproxima do horizonte de eventos.

Ao final da queda — para os observadores externos — o passageiro jamais cruza visivelmente o horizonte. A luz emitida por ele se torna invisível e o tempo, do ponto de vista externo, parece parar. O resultado é uma imagem congelada que se apaga lentamente, sem que a travessia do horizonte de eventos seja de fato visível para quem está fora do buraco negro.

O que se vê por dentro: caindo no buraco negro

Ao assumir o ponto de vista do passageiro em queda, os efeitos da gravidade intensa tomam uma nova forma. O cenário à frente é dominado por um disco de matéria incandescente espiralando em alta velocidade, chamado disco de acreção. A travessia por essa estrutura representa risco letal pela radiação, mas o experimento segue com a hipótese de que o indivíduo sobrevive à passagem.

O campo gravitacional distorce a luz ao redor, gerando imagens múltiplas e distorcidas de estrelas e corpos celestes. A luz das estrelas passa a parecer azulada, num efeito chamado desvio para o azul, pois ganha energia ao cair no campo gravitacional. Nesse ponto, olhar para qualquer direção revela diferentes versões distorcidas do universo.

Ao cruzar o horizonte de eventos, não há alteração perceptível imediata. Abaixo dos pés, apenas escuridão. A luz que já caiu no buraco negro não pode mais sair, nem mesmo a luz refletida pelo próprio corpo. A sensação visual é de ausência do corpo, como se restassem apenas os olhos do observador imersos na escuridão. A partir daí, os efeitos da relatividade se intensificam.

Horizonte interno e a possibilidade de ver o passado

No caso de um buraco negro com rotação, como o de Sagitário A*, o interior apresenta uma característica adicional: o horizonte interno. Nessa região, a força centrífuga causada pela rotação do espaço-tempo se contrapõe à força gravitacional. Isso permite que o observador seja temporariamente “empurrado” para longe do centro, embora ainda esteja dentro do buraco negro.

Esse efeito leva a uma situação onde toda a luz que já caiu no buraco negro antes do observador pode ser alcançada. Essa luz carrega informação sobre todos os eventos do passado do universo visível para aquele buraco negro, desde as primeiras estrelas até a formação da civilização humana. A ideia de assistir à história do universo completa, como uma cápsula do tempo gravitacional, emerge dessa hipótese.

Atravessando essa fase, o observador se depara com a luz que ainda vai entrar no buraco negro, projetando, portanto, eventos do futuro. A dilatação temporal nesse ponto é tão intensa que o tempo do universo externo avança de forma acelerada para o observador, que poderá ver o fim do Sol, o colapso das galáxias e até a extinção da vida.

O destino final dentro do buraco negro

A gravidade eventualmente volta a prevalecer sobre a força centrífuga. O observador é novamente puxado para o centro. A partir deste ponto, surgem diversas hipóteses, nenhuma comprovada empiricamente. Em um cenário possível, o observador seria vaporizado pela radiação emitida no interior do buraco negro antes de alcançar o centro.

Outra possibilidade teórica é que o centro do buraco negro funcione como um portal para um novo universo ou um buraco de minhoca, conectando regiões distintas do espaço-tempo. Existe também a hipótese de que, ao final de sua vida útil, o buraco negro se transforme em um buraco branco, expelindo matéria e informação em outra parte do cosmos.

Essas conjecturas permanecem no campo das teorias, já que o horizonte de eventos representa uma barreira observacional intransponível. O que acontece além dele é inacessível para qualquer instrumento de medição e, portanto, permanece fora do escopo das comprovações científicas atuais.

Fonte: Wikipedia, Olhardigital, Olhardigital.