A vida é possível em torno de um buraco negro?

Tempo de leitura: 4 min.

Estamos acostumados a pensar em possíveis lares para a vida em mundos aquáticos que orbitam estrelas como o Sol, mas um novo trabalho de pesquisa encontrou um novo habitat em potencial: um planeta rochoso orbitando logo após o horizonte de eventos de um buraco negro supermassivo em rotação rápida.

A vida é possível em torno de um buraco negro?
Ilustração do artista de um buraco negro. (Imagem: © NASA)

As forças exóticas ao redor desse buraco negro são capazes de aquecer o planeta da maneira certa, mas o cenário é difícil: o planeta deve orbitar quase à velocidade da luz.

Habitat para a Humanidade

Não conhecemos todos os lugares possíveis em que a vida poderia surgir em nosso universo, porque até agora só temos um exemplo: nós. E enquanto os cientistas (e autores de ficção científica) gostam de pensar em todos os tipos de arranjos e possibilidades exóticas de formas de vida para pesquisas sérias de inteligência extraterrestre, nossa melhor aposta é usar nossas próprias circunstâncias como modelo, procurando por uma vida que não é muito diferente do que encontramos na Terra.

A partir disso, podemos extrair dois requisitos extremamente amplos. Primeiro, a vida como a nossa requer água líquida. A água é a molécula mais comum no universo, composta de hidrogênio (elemento nº 1 quando se trata de abundância no cosmos) e oxigênio (subproduto das reações de fusão dentro de estrelas como o nosso Sol, tornando-o também muito comum). Mas essa água geralmente é vaporizada no plasma (e, portanto, muito ruim para a vida) ou bloqueada em seu estado sólido e congelada como gelo (também não é muito bom para a vida).

O material líquido é mais difícil de encontrar e requer uma fonte de calor não tão quente que evapore a água. Encontramos esse equilíbrio perfeito em apenas dois tipos de locais: a chamada “zona habitável” das estrelas, uma faixa de órbitas onde a luz produzida é a correta; e enterrado sob as crostas geladas de certas luas dos planetas externos em nosso sistema solar, onde o aquecimento das marés gera a energia necessária.

Mas apenas o calor bruto não é suficiente. A vida é um processo complexo que usa energia para fazer coisas interessantes (como se movimentar, comer e se reproduzir). Como todos esses processos não são perfeitamente eficientes, eles geram desperdício de calor. Esse calor residual deve ser descartado com segurança e longe do meio ambiente, caso contrário, você acabará enfrentando cenários de pesadelo com efeito de estufa, com temperaturas subindo para níveis não controlados e matando qualquer vida que tenha começado.

Na Terra, jogamos nosso calor residual no vácuo do próprio espaço na forma de radiação infravermelha. Esse contraste, entre uma fonte de energia e um local para colocar todo o lixo, permite que a vida floresça em nosso planeta natal e, presumivelmente, em qualquer outro planeta com uma configuração semelhante.

Monstros quentes

À primeira vista, os buracos negros parecem ser os lares menos convidativos para quaisquer formas de vida em potencial. Afinal, eles são objetos feitos de pura gravidade, puxando qualquer coisa que se aproxime demais sob seus horizontes de eventos, impedindo-os de continuar em contato com o resto do universo para sempre. Nada, nem mesmo a luz, pode escapar de sua boca gravitacional.

Os buracos negros não emitem luz – eles são negros, afinal – mas essa gravidade inevitável pode proporcionar uma surpresa, única para eles em todo o cosmos.

Permeando o universo está algo chamado fundo cósmico de microondas (de sigla em inglês, CMB). O CMB é a radiação restante de quando o universo era apenas um bebê, com apenas 380.000 anos de idade. É, de longe, a maior fonte de radiação em todo o cosmos, inundando facilmente todas as estrelas e galáxias por muitas ordens de magnitude. A razão pela qual você não vê isso é o fato de estar principalmente na região de microondas do espectro eletromagnético (daí o nome).

Em outras palavras, o CMB é frio, com uma temperatura apenas cerca de 3 graus acima do zero absoluto.

Mas à medida que a luz CMB cai em um buraco negro, ela se move para o espectro azul, bombeado para energias cada vez mais altas a partir da gravidade extrema. Pouco antes de atingir o horizonte de eventos, a luz CMB pode ganhar tanta energia que muda para porções infravermelhas, visíveis e até ultravioletas do espectro.

Em outras palavras, perto de um buraco negro, o CMB para de ficar frio e fica muito, muito quente.

Além disso, se o buraco negro estiver girando, ele poderá focalizar a luz em um feixe estreito, fazendo com que o CMB apareça como um único ponto no céu. Como um Sol.

Zona habitável

Portanto, se você conseguir se aproximar o suficiente de um buraco negro, ficará surpreendentemente quente e, se for um planeta, poderá encontrar seu gelo de água convertido em oceanos líquidos – um potencial lar para a vida.

Mas para a vida prosperar, ela também precisa de um dissipador de calor, que pode ser facilmente fornecido pelo próprio buraco negro. Perto do buraco negro, distorções gravitacionais aumentam a aparência do horizonte de eventos.

Perto o suficiente do buraco negro (digamos, em um raio inferior a 1% acima do horizonte de eventos), o CMB quente encolhe para preencher apenas um pequeno disco, enquanto o horizonte de eventos aumenta para cobrir 40% do céu. Se seu planeta está girando, você tem um “sol” e uma “noite” – e a vida tem tudo o que precisa para fazer seus negócios.

Mas as órbitas nesse raio são geralmente extremamente instáveis, propensas a cair na escuridão terrível. Recentemente, uma equipe de pesquisadores publicou uma análise no Astrophysical Journal, explorando esse cenário para ver se havia alguma maneira de estabilizar a situação.

E eles encontraram uma maneira de fazê-lo funcionar. Se o buraco negro for grande, pelo menos 1,6 × 108 vezes a massa do Sol, e gira rapidamente, então ele hospeda uma “zona habitável” logo acima do horizonte de eventos, onde a luz do CMB atinge o pico na parte UV do espectro – quente, mas não de forma terrível. Quanto mais perto e o planeta seria destruído por forças gravitacionais extremas, e mais longe e o CMB estaria muito frio. Mas e nessa banda estreita? Seria a medida certa.

Embora esse cenário seja possível, não seria muito bonito. O planeta teria que orbitar quase à velocidade da luz, experimentando um fator de dilatação de milhares – o que significa que a cada segundo que passa naquele mundo, as horas passam para nós. E ninguém sabe se um planeta poderia encontrar seu caminho tão perto de um buraco negro enquanto ainda sobrevivesse.

Ainda assim, o trabalho mostra que precisamos manter nossas mentes abertas quando se trata de possíveis lares para a vida toda, incluindo alguns dos ambientes mais terríveis do universo.

(Fonte)


Realmente, é possível que a vida extraterrestre prospere nos lugares mais absurdos para nós, como ao redor de um buraco negro, ou até mesmo em oceanos ácidos de exoplanetas. Talvez um dia ficaremos surpresos em descobrir vida nessas variáveis.

Que seja logo!

n3m3

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