#CiênciaResponde: em qual cenário uma nave teria mais chance de escapar – passando por um buraco negro grande ou pequeno?

Você já se perguntou se seria possível escapar da imensa atração de um buraco negro? Essa dúvida instigante, assim como várias que envolvem o universo, foi enviada por Lucas Gabriel pelas redes sociais da Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Para respondê-la, conversamos com Maísa Poiani, mestranda em Astronomia do Programa de Pós-Graduação em Física da UFU.

Primeiramente, é fundamental entender o que são buracos negros. Esses objetos cósmicos são formados por uma concentração extrema de matéria comprimida em um espaço muito pequeno, o que gera uma curvatura intensa no espaço-tempo. Essa curvatura é tão poderosa que nada, nem mesmo a luz, consegue escapar da sua atração gravitacional. Mas os buracos negros não são todos iguais: “classificamos eles de acordo com a quantidade de massa presente, sendo os pequenos (também chamados de estelares) com até 100 vezes a massa do Sol, enquanto os grandes, ou supermassivos, possuem milhões ou bilhões de vezes essa massa”, explica Poiani.

Um conceito essencial para entender a dinâmica desses gigantes espaciais é o horizonte de eventos – a “fronteira” onde a atração gravitacional se torna tão intensa que a fuga se torna impossível. Poiani explica que em buracos negros supermassivos, o horizonte de eventos está mais distante do centro de massa. Essa distância maior permite que, em teoria, uma nave que se mantenha a uma distância segura consiga escapar da atração sem ser sugada de forma imediata.

Por outro lado, em buracos negros estelares, os menores, o horizonte de eventos se encontra muito próximo do centro. Essa proximidade gera um gradiente gravitacional extremamente acentuado, causando forças de maré intensas. “Ao se aproximar de um buraco negro estelar, a diferença na intensidade da força gravitacional ao longo do comprimento da nave supera a capacidade da estrutura da nave de se manter coesa. Isso resulta no alongamento da nave em direção ao buraco negro, formando algo semelhante a um fio estendido, processo conhecido como espaguetificação”, comenta.

Quando pensamos na possibilidade de uma nave escapar de um buraco negro, o cenário se complica. Segundo Poiani, uma nave que se aproxima do horizonte de eventos de um buraco negro supermassivo tem, teoricamente, mais chances de continuar sua jornada, desde que se mantenha fora da zona crítica. Já em um buraco negro estelar, a diferença na intensidade da força gravitacional ao longo do comprimento da nave seria tão extrema que o risco de espaguetificação torna a fuga praticamente impossível. 

Estilingue gravitacional: apenas ficção?

A famosa manobra do “estilingue gravitacional”, popularizada pelo filme Interestelar, é outra questão interessante, principalmente se pensada junto aos buracos negros. Essa técnica consiste em usar a gravidade de um corpo massivo para aumentar a velocidade e alterar a trajetória de uma nave, economizando combustível. No entanto, utilizar a gravidade de um buraco negro para essa manobra eleva ainda mais a complexidade da técnica.

Poiani ressalta que, em uma hipótese teórica, um buraco negro supermassivo seria o candidato ideal para um estilingue gravitacional, justamente por oferecer uma “zona de segurança” maior em torno do horizonte de eventos. Mesmo assim, a operação exigiria cálculos extremamente precisos, materiais ultra-resistentes e sistemas de navegação de altíssima precisão para que a nave não fosse destruída pelas forças de maré, radiação intensa e os efeitos da dilatação do tempo previstos pela Teoria da Relatividade Geral.

Ainda que essa ideia pareça sair diretamente de um roteiro de ficção científica, as explicações da mestranda mostram como as leis da física impõem limites desafiadores à nossa imaginação. Quem sabe, no futuro, com avanços tecnológicos e um conhecimento mais profundo sobre buracos negros, não veremos manobras interestelares dignas do Capitão Cooper.

O #CiênciaResponde é uma seção do portal Comunica UFU em que leitores e toda a comunidade enviam suas dúvidas sobre ciência. A partir delas, a equipe de comunicação entra em contato com pesquisadores da UFU para respondê-las. Caso queira participar, basta enviar sua dúvida com a hashtag #CiênciaResponde para o e-mail comunicaciencia@dirco.ufu.br, para as redes sociais da UFU ou para o WhatsApp (34) 99948-4655.

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