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Pergunta

O que é que um buraco negro tem para uma gravidade tão forte?

Resposta

A gravidade entre dois corpos aumenta coma massa total e diminui com o quadrado da distância entre eles.
Se as massas aumentarem para o dobro a gravidade aumenta duas vezes, se as massas aumentarem para o triplo a gravidade aumenta três vezes, etc., mas se a distância diminuir para metade a gravidade aumenta quatro vezes, se diminuir para um terço a gravidade aumenta nove vezes, etc. Quer dizer, a gravidade entre dois corpos aumenta muito mais quando a distância entre eles diminui do que quando aumenta a massa.

Uma estrela está sujeita a duas forças: uma, a gravidade de toda a massa estelar que tende a comprimir o volume da estrela e a outra, as reacções nucleares no seu interior que tendem a expandir a estrela.
No estado normal, estas duas forças equilibram-se e a estrela encontra-se num estado mais ou menos estável. É o caso do Sol.
Mas, quando acabam as reacções nucleares, só fica a gravidade que, não sendo equilibrada pelas reacções nucleares, comprime a estrela. Esta gravidade aumenta cada vez mais rapidamente, uma vez que a distância da superfície ao centro diminui constantemente e já vimos que a gravidade aumenta rapidamente com a diminuição da distância.
Nas estrelas mais maciças, digamos 10 massas solares (as estrelas podem chegar a ter 60 massas solares), esta diminuição é tão rápida que se dá uma reacção nuclear muito rápida, que vai fazer com que a parte exterior da estrela sofra uma explosão, sendo desfeita e atirada para o espaço. Deu-se uma explosão de supernova.
Mas a parte interior da estrela não é desfeita. Pelo contrário, a gravidade obriga-a a tornar-se cada vez mais compacta e mais pequena.
Em poucos segundos a estrela transforma-se numa supernova, e depois colapsa para um volume nulo. Toda a matéria da estrela fica concentrada num volume de raio zero. Pelo que vimos acima, a gravidade aumenta constantemente até atingir uma valor infinitamente grande, constituindo o que os cientistas chama singularidade. É a singularidade que é responsável pela forte gravidade de um buraco negro.
Esta gravidade é tão forte que atrai para a singularidade a própria luz, desde que esta se aproxime de uma certa distância da singularidade. Essa distância define uma esfera de influencia à volta da singularidade, chamada horizonte de acontecimentos. O nome vem do facto de que qualquer acontecimento que se dê dentro do horizonte de acontecimentos não se vê, uma vez que nenhuma luz sai de lá.
É o conjunto da singularidade e do horizonte de acontecimentos que lhe está acoplada, que constitui um buraco negro.