O termo Buraco Negro, não define corretamente o que é o corpo celeste citado, pois tal corpo celeste é apenas uma estrela massiva super comprimida. Segundo a etimologia Estrela, advém do termo existir, do verbo ser, e não gerador de luz. Assim, uma Estrela que não produz luz, como a que chamam de Buraco Negro, pode ser chamado de estrela.
Toda estrela tem gravidade, e assim ela atrai massa, mas os corpos que superam a velocidade de escape conseguem escapar da estrela.
Velocidade de Escape
É a velocidade na qual a energia cinética de um corpo é igual em magnitude à sua energia potencial em um campo gravitacional, ou, é a velocidade inicial necessária para ir de um ponto em um campo potencial gravitacional para o infinito com uma velocidade residual zero, relativa ao campo.
Ou seja, existe uma velocidade que se tem que alcançar para sair da gravidade de um corpo. Vamos dizer que eu tenho um planeta sem atmosfera, e que existe um canhão em sua superfície. A bala de canhão dentro do canhão atrai o planeta e o planeta atrai o canhão. Existe uma constante gravitacional, que é G = 6,67408 × 10-11 m3 kg-1 s-2 . Entre o centro da bola de canhão, e o centro do planeta existe uma distância r. Assim, consegue se calcular a velocidade que a bala tem que atingir para conseguir escapar do planeta. É necessário saber a massa da bala de canhão, a massa do planeta, e a distância.
Imaginemos que a Terra não tenha atmosfera, pois a atmosfera gera resistência ao movimento da bala. Sabemos a massa da Terra, M=5,972 × 1024 kg, Sabemos o raio médio da Terra r=6,4.106 m. Assim, calculando temos que a velocidade de escape da bola de canhão na Terra sem atmosfera é de 11,2 km/s.
Da mesma forma,vamos agora,substituir o Planeta Terra, pela estrela massiva comprimida que chamam de buraco negro. Agora,vamos dizer que um feixe de luz tente sair dessa estrela. Sabemos qual é a velocidade da luz.
v = 299 792 458 m/s , então devemos descobrir a relação da massa da estrela negra, pelo raio. Pesquisas determinam que a massa inicial para formação de um buraco negro seja de 40 sois. A massa do sol é de 1,98892.1030 kg, então 40 sóis é aproximadamente 80.1030kg, ignorando a perda de massa da formação da estrela negra, podemos agora calcular o raio dessa estrela negra. Que calculado dá 120 km.
Ou seja 40 sois que estariam condensados em uma esfera do tamanho de uma cidade. Nesse caso, a luz só poderia escapar, se estivesse acima de 120 km. Veja, que, o que estamos vendo é uma estrela com massa tão compactada que a luz não consegue escapar da sua superfície.
Existem estrelas amarelas como o sol, estrelas vermelhas, estrelas azuis. Não seria melhor chamar o buraco negro de estrela negra?
E_{c}=E_{pg}\
frac{1}{2}.mv^{2}=frac{GMm}{r^{2}}\
v=sqrt{frac{2GM}{r}}
v=sqrt{frac{2.6,7408.10^{-11}.5,972.10^{24}}{6,4.10^{6}}}=sqrt{12,58.10^{7}}=11216frac{m}{s}=11,2frac{km}{s}
v=sqrt{frac{2GM}{r}}
ightarrow frac{M}{r}=frac{v^{2}}{2G}\
r=M.frac{2G}{v^{2}}\
M=80.10^{30}kg;v=299792458\
r=80.10^{30}.frac{2.6,7408.10^{-11}}{299792458^{2}}\=1,2.10^{^{5}}m=120km
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