Black hole event horizon

O horizonte de eventos de um buraco negro é o ponto sem retorno onde a gravidade é tão intensa que nem a luz pode escapar.

Sobre o tema

O horizonte de eventos é a fronteira hipotética ao redor de um buraco negro a partir da qual nada, incluindo a luz, pode retornar ao exterior. Ele marca o limite da região onde a força gravitacional se torna infinita na relatividade geral. Qualquer objeto ou radiação que cruze essa superfície é irreversivelmente sugado para a singularidade central.

A existência dos horizontes de eventos foi prevista por Karl Schwarzschild em 1916, logo após a publicação da teoria da relatividade geral de Einstein. O raio de Schwarzschild define o tamanho do horizonte de eventos para um buraco negro não rotativo: quanto maior a massa, maior o raio. Por exemplo, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, Sagittarius A*, com cerca de 4 milhões de massas solares, tem um horizonte de eventos com raio de aproximadamente 12 milhões de quilômetros.

Observar diretamente um horizonte de eventos é impossível, pois ele não emite radiação. No entanto, em 2019, o Telescópio do Horizonte de Eventos (EHT) obteve a primeira imagem da sombra de um buraco negro em M87, mostrando o contorno do horizonte de eventos iluminado pela matéria ao redor. Esse feito confirmou previsões teóricas e abriu novas janelas para o estudo desses objetos extremos.

Curiosamente, o horizonte de eventos não é uma superfície física sólida, mas uma barreira matemática no espaço-tempo. Para um observador distante, um objeto que cai em direção ao horizonte parece desacelerar e nunca o cruzar, devido à dilatação do tempo gravitacional. Já para o próprio objeto, a travessia ocorre em tempo finito, mas a comunicação com o exterior cessa instantaneamente.

Perguntas frequentes

O que acontece se alguém ultrapassar o horizonte de eventos?

Uma vez dentro do horizonte de eventos, a gravidade é tão intensa que qualquer trajetória leva inevitavelmente à singularidade central. A comunicação com o exterior é impossível e a pessoa seria esticada em um processo chamado espaguetificação devido às forças de maré.

É possível ver um horizonte de eventos?

Não diretamente, pois ele não emite luz. No entanto, podemos observar sua sombra projetada contra a matéria ao redor, como feito pelo Telescópio do Horizonte de Eventos em 2019, que mostrou o contorno do horizonte de eventos do buraco negro M87.

Qual é a diferença entre horizonte de eventos e ergosfera?

Em buracos negros rotativos (de Kerr), a ergosfera é uma região fora do horizonte de eventos onde objetos são forçados a girar junto com o buraco negro, mas ainda podem escapar. O horizonte de eventos é o ponto sem retorno, onde a fuga é impossível.