Dos buracos negros à Astrobiologia: o que podemos aprender de novo sobre o Universo

O Universo contém todo o espaço, matéria e energia existentes. Mas, no meio de todas essas estruturas, existem os misteriosos buracos negros!

O Universo é um lugar enorme e misterioso. Ele contém todo o espaço, matéria e energia existentes. Isso inclui todos os planetas, as luas, as estrelas, os asteroides, cometas e toda a diversidade que conhecemos. Mas, no meio de todas essas estruturas, existem os misteriosos buracos negros! Será que sugam tudo o que está ao seu redor? Vão ser os responsáveis pelo fim do Universo? O que a astrobiologia nos diz sobre eles? Venha conferir um pouquinho sobre esse assunto!

O que são os buracos negros?

Os buracos negros são estruturas do Cosmos (Universo) que possuem uma força gravitacional tão forte, que puxam para si todas as estruturas em seu horizonte de eventos (ao seu redor). Não necessariamente os destroem; às vezes, puxam objetos ao seu redor, formando órbitas espirais (gases ou massas que giram em torno de seu centro). Possuem a característica da singularidade, ou seja, sua massa está concentrada em seu centro.

Eles podem ser divididos de acordo com seu tamanho em: estelares, formados por uma supernova (explosão de uma grande estrela); intermediários, muito mais pesados (em massa) que o Sol; e os supermassivos, que ocupam o centro das galáxias. A primeira descrição de um buraco negro ocorreu em 1984. O buraco negro presente no centro na nossa galáxia, a Via Láctea, é a estrela Sagitário A.

O que acontece quando um objeto cai dentro de um buraco negro?

Os conteúdos que caem dentro do buraco negro são rotacionados, velozmente, formando o disco de acreção. Uma parte do material absorvido presente nas estrelas contém energia, que é emitida na forma de ondas eletromagnéticas. Dentre essas ondas, algumas entram no espectro da luz visível, sendo demonstradas como luz, fato que observamos a partir dos telescópios. Outras emissões envolvem radiações térmicas, chamadas de efeito Hawking (ou seja, a única coisa capaz ser liberada de um buraco negro). Em teoria, para que um material saia de um buraco negro, ele precisaria se mover mais rápido que a velocidade da luz (cerca de 300 mil metros por segundo!).

 Disco de acreção
O disco de acreção é formado a partir da rotação de materiais ao redor da massa central do buraco negro, dando sua característica visual mais conhecida. Fonte: Pixabay. #ParaTodosVerem: Representação de buraco negro, com dois círculos entrelaçados, um no eixo vertical em branco e outro no eixo horizontal, em amarelo.

Novidades sobre buracos negros

A primeira descrição teórica de um buraco negro foi feita em 1783, por John Michell. E, somente em 1964, o Cygnus X-1 (primeiro buraco negro detectado) foi descrito, com o uso de detectores presentes em foguetes.  Em 2019, a pesquisadora brasileira Lia Medeiros, junto a outros cientistas do Instituto de Estudos Avançados dos Estados Unidos (do inglês, The International Institute of Administrative Sciences, IIAS), foram capazes de gerar a imagem de maior e melhor resolução de um buraco negro até agora, utilizando o telescópio Event Horizon.

As últimas descobertas envolvendo buracos negros abordam principalmente sua emissões e novos tipos encontradas pelo Universo. Recentemente, cientistas descobriram que buracos negros podem se chocar. Os pulsares (sinais de rádio), emitidos por algumas estrelas mortas, estavam cada vez mais rápidos ou lentos, o que significava que o espaço-tempo ao seu redor estava sendo distorcido. Este evento foi explicado através da fusão de buracos negros, formando buracos negros supermassivos. 

Um buraco negro extremamente antigo foi detectado recentemente. Ele foi formado há mais de 510 milhões de anos após o big bang, dentro da galáxia CHEERS 2019, ponto mais distante conhecido do Universo. Em comparação com outros buracos negros, foi considerado um dos menores já vistos. 

Especialistas também conseguiram ‘ouvir’ ondas gravitacionais através dos pulsares. Essas sondas (que percorrem todo o Universo e atravessam a Terra) se chocam com os pulsares. Através desta diferença, conseguiram quantificar e observar uma frequência nestas ondas.

Como a Astrobiologia se relaciona com os buracos negros?

Enquanto o estudo do Espaço, misterioso e desconhecido, vem sendo desvendado, a Astrobiologia vem descobrindo a vida presente nesses Corpos Celestes. A Astrobiologia investiga a vida presente nos planetas e no Universo como um todo. Sabe-se que os elementos que precedem a vida, como carbono, oxigênio e nitrogênio, são formados no interior de estrelas. Logo, a astrofísica (estudo das estruturas contidas no Cosmos) ajuda a entender como as ‘moléculas de Deus’ são formadas, enquanto a astrobiologia ajuda a compreender a origem e manutenção da vida na Terra e em outros planetas.

Um dos possíveis candidatos como formadores da vida como conhecemos, seja por terem vindo do espaço e começado a vida aqui, ou mesmo se iniciado na Terra e concomitantemente em outros lugares, são os extremófilos . Estes organismos são capazes de viver em condições extremas de pressão, temperatura e radiação e podem existir em outros planetas, com condições semelhantes. 

Extrapola-se que “o limite da vida” (estudado também pela Astrobiologia) pode se encontrar não dentro, mas ao redor de um Buraco Negro. Isso se dá pois estima-se que possam existir planetas nessa região, mas que precisariam de uma fonte de luz para sua manutenção. Logo, hipotetiza-se que, para sua manutenção, esta luz poderia advir dos próprios discos de acreção (pois são capazes de emitir luz). Porém, ainda não existem comprovações até o momento.

Biotecnologia e Astrobiologia

A biotecnologia auxilia a astrobiologia através do uso de suas ferramentas e técnicas. A presença de microrganismos em materiais que caem na Terra (como meteoros) ou coletados diretamente dos planetas, pode ser detectada através de técnicas da biotecnologia, como o sequenciamento de DNA/RNA, a proteômica (análise do conjunto de proteínas) ou o microarray (análise de expressão de genes). Essa colaboração interdisciplinar entre a biotecnologia e a Astrobiologia é essencial para a evolução de ambas as áreas. 

As empreitadas mais recentes envolvendo a manutenção da vida fora do planeta são as estações espaciais, que permitem estudos envolvendo agricultura, doenças, imunidade, envelhecimento, produção de energia e manutenção de colônias humanas em Marte e na Lua, decomposição de lixo e sequenciamento genético. Se quiser ler um pouco mais sobre isso, o PB já falou sobre isso aqui.

Estudar os buracos negros é importante para compreendermos sobre a possiblidade de vida em outros planetas, os limites para a existência de vida, e até planejar novas viagens espaciais. E com a biotecnologia como aliada podemos compreender cada vez mais sobre esse Universo de maravilhas e perigos!

Texto revisado por Natália Lopes e Natália Videira

Cite este artigo:
FRADE, B. B. Dos buracos negros à Astrobiologia: o que podemos aprender de novo sobre o Universo. Revista Blog do Profissão Biotec. V. 11, 2024. Disponível em: <https://profissaobiotec.com.br/buracos-negros-a-astrobiologia-podemos-aprender-novo-sobre-universo>. Acesso em: dd/mm/aaaa.

Referências:

CARLI, Cassiana Maurer de. Além da Terra: experimentos biotecnológicos realizados no espaço. Profissão Biotec. Disponível em: <https://profissaobiotec.com.br/experimentos-biotecnologicos-no-espaco/>. Acesso em: 07/12/23.
FARIA, Priscila Esteves de. Profissão Biotec. Disponível em: <https://profissaobiotec.com.br/biotecnologia-e-ciencia-espacial/#:~:text=A%20astrobiologia%20estuda%20a%20origem,buscam%20respostas%20fora%20da%20Terra>. Acesso em: 07/11/23.
GEOGRAPHIC, Redação do. Buracos negros: tudo o que você precisa saber. National Geographic. Disponível em: <https://www.nationalgeographicbrasil.com/ciencia/2022/05/buracos-negros-tudo-o-que-voce-precisa-saber>. Acesso em 01/10/23.
GUITARRA, Paloma. Buraco Negro. Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/geografia/buraco-negro.htm>. Acesso em 01/10/23.
GHOSH, Pallab. Cientistas captam pela 1ª vez ondas de choque de buracos negros gigantes. BBC News Brasil. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/articles/cevjq9gz407o>. Acesso em 01/10/23.
HELERBROCK, Rafael. Buracos Negros. Mundo Educação. Disponível em: <https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/buracos-negros.htm>. Acesso em 01/10/23.
LOBO, Gabriel. Origem dos Elementos. INCT-FNA. Disponível em: <https://inct-fna.if.uff.br/origem-dos-elementos/>. Acesso em 01/10/23.
MASON, Christopher. Por que é provável que tenhamos ‘contaminado’ Marte com vida. BBC News Brasil. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/vert-fut-57164020>. Acesso em 01/10/23.
PEIXOTO, Roberto. O que são buracos negros, como o M87*, que ganhou versão mais nítida. G1. Disponível em: <https://g1.globo.com/ciencia/noticia/2023/04/13/o-que-sao-buracos-negros-como-o-m87-que-ganhou-versao-mais-nitida.ghtml>. Acesso em 01/10/23.
SCOLES, Sara. O que as ondas de rádio nos ensinam sobre o universo? Unesp para Jovens. Disponível em: <https://parajovens.unesp.br/o-que-as-ondas-de-radio-nos-ensinam-sobre-o-universo/>. Acesso em 01/10/23.
STUART, Colin. Can life exist around a black hole?. Science Focus. Disponível em: <https://www.sciencefocus.com/space/can-life-exist-around-a-black-hole>. Acesso em 22/11/23.
WATTLES, Jackie. Telescópio Webb detecta buraco negro formado há mais de 13 bilhões de anos. CNN Brasil. Disponível em: <https://www.cnnbrasil.com.br/tecnologia/telescopio-webb-detecta-buraco-negro-formado-ha-mais-de-13-bilhoes-de-anos/>. Acesso em 01/10/23.
A Vida nas Estrelas: elementos químicos – InfoEscola.
Fonte da imagem destacada: Pixabay.

Sobre Nós

O Profissão Biotec é um coletivo de pessoas com um só propósito: apresentar o profissional de biotecnologia ao mundo. Somos formados por profissionais e estudantes voluntários atuantes nos diferentes ramos da biotecnologia em todos os cantos do Brasil e até mesmo espalhados pelo mundo.

Recentes

Assine nossa newsletter

Ao clicar no botão, você está aceitando receber nossas comunicações. 

X