A luz não tem massa de repouso. Mesmo assim, sua trajetória muda na presença de gravidade. Isso parece contraditório apenas quando imaginamos a gravidade como uma força que atua exclusivamente sobre objetos pesados. Na relatividade geral de Einstein, matéria e energia estão associadas à curvatura do espaço-tempo, e a luz percorre caminhos nessa geometria.
A luz pode escapar das proximidades de um buraco negro?
Sim — se ainda estiver fora do horizonte de eventos e seguir uma trajetória que alcance uma região distante. A gravidade pode desviar intensamente a luz, fazendo com que a matéria brilhante atrás do buraco negro apareça distorcida. Estar perto de um buraco negro não é o mesmo que ter atravessado sua fronteira sem retorno.
O que muda ao cruzar o horizonte de eventos?
O horizonte é um limite do espaço-tempo, não uma superfície sólida. Depois de atravessá-lo, nenhum caminho possível para a luz, orientado para o futuro, leva de volta a um observador externo. É nesse sentido que dizemos que nem a luz escapa: não existe uma rota de saída que ela possa seguir.
A luz fica mais lenta lá dentro?
Não no sentido de perder sua velocidade local no vácuo. Para um observador em sua vizinhança, a luz continua se propagando à velocidade da luz. O problema é a direção dos caminhos disponíveis no espaço-tempo: dentro do horizonte, nenhum deles alcança o exterior.
Então de onde vem o brilho das imagens de buracos negros?
Do ambiente fora do horizonte. Gás que se aquece no disco de acreção pode emitir radiação intensa; a gravidade distorce os caminhos dessa luz e ajuda a produzir o anel luminoso visto em imagens astronômicas. A região escura no centro corresponde à sombra associada ao buraco negro — não a uma fotografia da luz saindo de seu interior.