Um Buraco Negro é um corpo celeste que possui uma grande quantidade de matéria concentrada em uma pequena região do espaço, de modo que sua força gravitacional é tão grande que qualquer partícula fica aprisionada em sua superfície, inclusive a luz. O raio dessa região caracteriza uma superfície-limite, chamada de horizonte de eventos, da qual nada consegue escapar. Considere que o Sol foi instantaneamente substituído por um Buraco Negro com a mesma massa solar, de modo que o seu horizonte de eventos seja de aproximadamente 3,0 km.

SCHWARZSCHILD, K. On the Gravitational Field of a Mass Point According to
Einstein’s Theory. Disponível em: arxiv.org. Acesso em: 26 maio 2022 (adaptado).

Após a substituição descrita, o que aconteceria aos planetas do Sistema Solar?

  • a

    Eles se moveriam em órbitas espirais, aproximando-se sucessivamente do Buraco Negro. 

  • b

    Eles oscilariam aleatoriamente em torno de suas órbitas elípticas originais. 

  • c

    Eles se moveriam em direção ao centro do Buraco Negro. 

  • d

    Eles passariam a precessionar mais rapidamente.

  • e

    Eles manteriam suas órbitas inalteradas.

A partir da Lei da Gravitação Universal de Newton,

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Como a massa do buraco negro será igual à massa do Sol, a força aplicada por ele sobre os planetas será igual à que o Sol aplicava, não alterando, portanto, seus efeitos sobre os planetas. Assim, os planetas manteriam suas órbitas originais.