Questão 23 Fuvest 2025 - 1ª fase
Considere o texto a seguir.
The Event Horizon Telescope Collaboration.
“Com observações feitas pela primeira vez em luz polarizada, a nova imagem do buraco negro que se esconde no coração da Via Láctea revelou um campo magnético com uma estrutura muito semelhante à de outro buraco negro situado no centro da galáxia M87, sugerindo que campos magnéticos intensos podem ser comuns a todos os buracos negros.
A luz é uma onda eletromagnética que nos permite ver objetos. Por vezes, os campos elétrico e magnético associados à onda oscilam em direções preferenciais, definindo o que chamamos de luz polarizada. Apesar de estarmos rodeados por luz polarizada, aos olhos humanos essa luz é indistinguível da luz dita ‘normal’. No plasma que rodeia estes buracos negros, as partículas que giram em torno das linhas de campo magnético conferem-lhe um padrão de polarização com orientação na direção perpendicular ao campo magnético do buraco negro, o que permite aos astrônomos ver com muitos detalhes o que se passa nas regiões dos buracos negros e mapear as suas linhas de campo magnético.” “Astrônomos descobrem campos magnéticos em espiral nas bordas de buraco negro da Via Láctea”, Jornal da USP 29/03/2024.
Disponível em https://jornal.usp.br/ciencias/ (Adaptado).
Com base no texto e em seus conhecimentos, é correto afirmar:
| a) |
A medida do padrão de polarização da luz mencionada no texto permite somente o mapeamento das linhas de campos magnéticos na direção paralela à direção da polarização. |
| b) |
O olho humano pode discriminar as diferentes direções da luz polarizada dos buracos negros, mapeando suas linhas de campo. |
| c) |
Campos magnéticos como os mencionados no texto são criados apenas por cargas elétricas em repouso no plasma que rodeia os buracos negros. |
| d) |
O plasma é formado por partículas eletricamente carregadas, dado que essas partículas exibem um movimento circular perpendicular à direção do campo magnético. |
| e) |
O processo de mapeamento das linhas de campo magnético mencionado no texto pode ser realizado por meio da detecção de qualquer tipo de onda eletromagnética gerada em buracos negros. |
a) Incorreta
O texto menciona que "no plasma que rodeia estes buracos negros, as partículas que giram em torno das linhas de campo magnético conferem-lhe um padrão de polarização com orientação na direção perpendicular ao campo magnético do buraco negro". Isso indica que a polarização da luz acontecerá em alguma direção perpendicular ao campo magnético, não paralela ao campo magnético. O fenômeno se assemelha ao uso de um polarímetro: com a luz estiver se propagando em uma direção perpendicular ao campo magnético a movimentação do plasma atua como um polarímetro selecionando uma polarização perpendicular ao campo magnético do buraco negro.
Caso a luz se propague na mesma direção que o campo magnético do buraco negro, o campo elétromagnético da luz (que é perpendicular à direção de propagação) será paralelo ao campo magnético sempre. Seria equivalente a ter o polarímetro da imagem acima na horizontal: ele não conseguiria polarizar a luz.
b) Incorreta
O texto menciona que "apesar de estarmos rodeados por luz polarizada, aos olhos humanos essa luz é indistinguível da luz dita ‘normal’."
c) Incorreta
Campos magnéticos e, portanto, ondas eletromagnéticas são originados por cargas em movimento, como em uma corrente elétrica, mas não por cargas em repouso.
d) CORRETA
Na presença de um campo magnético uniforme partículas carregadas elétricamente podem realizar movimentos circulares em planos perpendiculares ao campo magnético, com a força magnética agindo como força resultante centrípeta ao longo do movimento.
Como o plasma está realizando esse tipo de movimentação, já que segundo o enunciado "as partículas que giram em torno das linhas de campo magnético", ele possui partículas com carga elétrica, sendo, de fato, um gás ionizado.
e) Incorreta
De acordo com o texto, o "padrão de polarização" da luz polarizada é importante para "mapear as linhas de campo magnético". Apenas as ondas eletromagnéticas que foram polarizadas serão interessantes no estudo do campo magnético do buraco negro.