Gerado em português com IA a partir do nosso quiz em inglês; as fontes apontam para a Wikipédia em português.
Um buraco negro é uma região do espaço-tempo de onde nada escapa, nem a luz. Previstos pela relatividade geral de Einstein, eles passaram de curiosidade matemática a objetos observados: em 2019 o Event Horizon Telescope divulgou a primeira imagem direta de um deles. Este quiz percorre a história das ideias, de John Michell a Stephen Hawking, a física do horizonte de eventos e da singularidade, as detecções do LIGO e as imagens do M87* e de Sagitário A*. Teste o que você sabe sobre os objetos mais extremos do universo.
Todas as 30 perguntas com respostas e explicações. Jogar o quiz
Q 01Em que ano foi publicada a primeira imagem direta de um buraco negro?
2019
Os dados vieram de observações feitas em abril de 2017 por oito radiotelescópios em quatro continentes e levaram dois anos para serem processados.
Q 02Qual fonte de rádio no núcleo da Via Láctea contém um buraco negro supermassivo?
Sagitário A*
Em 2015, o Event Horizon Telescope detectou campos magnéticos fora do seu horizonte de eventos, como previam os estudos teóricos.
Q 03Qual observatório detectou ondas gravitacionais pela primeira vez, em setembro de 2015?
LIGO
A detecção foi anunciada em 11 de fevereiro de 2016 e foi também a primeira observação de uma fusão de buracos negros.
Q 04Em que ano Stephen Hawking previu que os buracos negros emitem radiação térmica?
1974
Grandes buracos negros emitem menos radiação do que os pequenos, porque a temperatura é inversamente proporcional à massa.
Q 05Que nome recebe o processo em que as forças de maré de um buraco negro dilaceram um objeto?
Espaguetificação
O fenômeno também é chamado de "efeito macarrão" e acontece antes de o objeto atingir a singularidade.
Q 06Em uma palestra de qual físico, em 1967, um estudante sugeriu o termo "buraco negro"?
John Wheeler
A jornalista Ann Ewing já havia usado a expressão em um artigo de 18 de janeiro de 1964, sobre uma reunião científica realizada em Cleveland.
Q 07Qual foi o primeiro forte candidato a buraco negro, identificado em 1972?
Cygnus X-1
Ficou alguma dúvida porque a estrela companheira era bem mais pesada que o candidato; hoje os melhores candidatos vêm dos transientes de raios X moles.
Q 08No centro de qual galáxia fica o buraco negro que apareceu na primeira imagem direta divulgada?
Messier 87
A galáxia elíptica supergigante fica na constelação de Virgem; o objeto foi designado provisoriamente M87*.
Q 09Quem encontrou em 1916 a primeira solução da relatividade geral que descreve um buraco negro?
Karl Schwarzschild
Poucos meses depois, Johannes Droste, aluno de Hendrik Lorentz, chegou à mesma solução de forma independente e escreveu mais extensamente sobre suas propriedades.
Q 10Como se chama a região em torno de um buraco negro em rotação onde é impossível ficar parado?
Ergosfera
Seu limite externo tem forma de abóbora: coincide com o horizonte nos polos, mas é bem mais largo ao redor do equador.
Q 11Qual é a massa estimada, em massas solares, do buraco negro central da Via Láctea?
4,3 milhões
A estrela S2 completou uma órbita inteira ao redor do objeto invisível, o que permitiu refinar o cálculo feito em 1998.
Q 12Quem descobriu os pulsares em 1967, impulsionando a era de ouro da relatividade geral?
Jocelyn Bell Burnell
Em 1969, os pulsares se revelaram estrelas de nêutrons em rotação rápida, o que deu realidade astrofísica aos objetos compactos.
Q 13Qual clérigo inglês propôs em 1784 um corpo tão massivo que nem a luz escaparia dele?
John Michell
Seus cálculos supunham a densidade do Sol e concluíam que bastaria uma estrela com diâmetro 500 vezes maior que o solar.
Q 21A que prisão famosa Robert H. Dicke comparou o fenômeno no início dos anos 1960?
Buraco Negro de Calcutá
No início do século XX, os físicos ainda falavam em "objeto gravitacionalmente colapsado"; a expressão curta só se firmou nos anos 1960.
Q 22Quantas massas solares tinha o maior buraco negro da fusão detectada em setembro de 2015?
36
O sinal incluiu o início do "toque" pós-fusão, quando o objeto recém-formado se estabiliza; é a forma mais direta de observar um buraco negro.
Q 23Quantas estrelas os astrônomos acompanham desde 1995 ao redor do centro da Via Láctea?
90
Em 1998, o ajuste das trajetórias a órbitas keplerianas apontou um objeto de 2,6 milhões de massas solares num raio de 0,02 ano-luz.
Q 14Além de massa e carga, que parâmetro descreve um buraco negro segundo o teorema da calvície?
Momento angular
Se a conjectura for verdadeira, dois buracos negros com os mesmos valores desses parâmetros são indistinguíveis um do outro.
Q 15Quem encontrou em 1963 a solução exata para um buraco negro em rotação?
Roy Kerr
Dois anos depois, Ezra Newman achou a solução para um buraco negro que gira e também tem carga elétrica, base da métrica mais geral conhecida.
Q 16Qual é o valor, em massas solares, do limite calculado por Chandrasekhar em 1931?
1,4
Eddington e Lev Landau contestaram o resultado, apostando que algum mecanismo ainda desconhecido impediria o colapso.
Q 17Em quantas massas solares o Event Horizon Telescope estimou a massa de M87*?
6,5 bilhões
O diâmetro do horizonte de eventos foi medido em cerca de 40 bilhões de quilômetros, 2,5 vezes menor que a sombra vista na imagem.
Q 18Para conseguir evaporar hoje, um buraco negro precisaria ter massa menor que a de qual astro?
Lua
Um buraco negro assim teria diâmetro menor que um décimo de milímetro.
Q 19Em que ano Robert Oppenheimer previu que estrelas de nêutrons acima de certo limite colapsariam?
1939
Seus cálculos originais davam 0,7 massa solar; a repulsão entre nêutrons elevou a estimativa para perto de 3 massas solares.
Q 20Quanto tempo levaria para evaporar um buraco negro com a massa de um carro?
Um nanossegundo
Nesse instante, ele brilharia com luminosidade mais de 200 vezes maior que a do Sol.
Q 24Quem identificou, em 1958, a superfície de Schwarzschild como um horizonte de eventos?
David Finkelstein
Ele descreveu essa superfície como "uma perfeita membrana unidirecional", que influências causais só atravessam em um sentido.
Q 25Qual é a métrica mais geral conhecida, que descreve um buraco negro com carga e rotação?
Kerr-Newman
A métrica de Reissner-Nordström cobre o caso com carga e sem rotação; a de Schwarzschild, o mais simples, sem carga nem rotação.
Q 26Que nome havaiano recebeu o primeiro buraco negro a ter sua imagem direta divulgada?
Pōwehi
O nome significa "fonte escura embelezada de criação interminável" e foi dado ao buraco negro no centro de uma galáxia elíptica supergigante.
Q 27Que mecanismo permite a um objeto sair de perto de um buraco negro com mais energia do que entrou?
Processo Penrose
Uma variação desse mecanismo com campos magnéticos fortes, o processo Blandford-Znajek, explicaria os jatos relativísticos dos quasares.
Q 28Qual é a temperatura Hawking de um buraco negro de uma massa solar?
62 nanokelvins
Buracos negros de massa estelar recebem mais massa do fundo cósmico de micro-ondas do que perdem, e por isso crescem em vez de encolher.
Q 29Que teorema diz que a solução de Schwarzschild é a única a vácuo com simetria esférica?
Birkhoff
Por isso, de longe, o campo gravitacional de um buraco negro é idêntico ao de qualquer outro corpo esférico com a mesma massa.
Q 30Que evento de fusão de estrelas de nêutrons refinou a estimativa do limite de TOV?
GW170817
Acredita-se que essa fusão tenha gerado um buraco negro logo depois, e a nova estimativa ficou em cerca de 2,17 massas solares.