Se a luz não tem massa como os buracos negros conseguem puxar ela?

 Não somente os buracos negros atraem a luz. As galáxias, estrelas e até mesmo planetas exercem uma atração sobre os raios de luz, desviando-os. Esse fenômeno é conhecido como lente gravitacional. Na figura abaixo, a estrela emite um raio de luz que, ao passar perto do Sol, é desviado. O resultado é que, visto da Terra, o raio parece ter vindo da direção da linha pontilhada:

Além disso, a luz emitida pelas estrelas, à medida que se afasta delas, perde energia. Ao perder energia, a luz não diminui sua velocidade, pois a luz sempre viaja com a mesma velocidade. O que ocorre é que sua frequência diminui. É o que chamamos de redshift (descvio para o vermelho) gravitacional. Essa é mais uma forma de atração gravitacional da luz por um objeto que não é um buraco negro.

A teoria da atração gravitacional formulada por Newton é formada por duas partes:

1. A lei de força gravitacional. Escrita em forma vetorial, necessária para a formulação em 3 dimensões,
   $\overrightarrow{F}=-G\frac{Mm}{r^2}\hat{r}$
   onde $G$ é a constante universal da gravitação, $M$ é a massa do corpo que exerce a força gravitacional, $m$ é a massa do corpo que sofre a força gravitacional e $\hat{r}$ é a direção (versor) que liga as duas massas.
2. A lei dinâmica (segunda lei de Newton), que estabelece que a aceleração de um corpo é proporcional à força sobre ele exercida:
   $\overrightarrow{F}=m\overrightarrow{a}$

Unindo essas duas leis, temos que a aceleração do corpo de massa m, quando submetida à força gravitacional gerada pelo corpo de massa $M$, obedece à seguinte equação:
$m\overrightarrow{a}=-G\frac{Mm}{r^2}\hat{r}$
Vemos imediatamente que a massa m pode ser "cancelada" dos dois membros da equação (estamos supondo que $m\ne 0$):
$\overrightarrow{a}=-G\frac{M}{r^2}\hat{r}$
Assim, a ação gravitacional sobre o movimento de um determinado corpo não depende da massa desse corpo, e isso é conhecido desde as experiências de Galileu no século 16 sobre a queda livre de corpos com massas diferentes.

Essa independência levou à conjectura de que mesmo a luz, considerada tanto como uma partícula quando como uma onda, também poderia ser atraída pelo campo gravitacional mesmo que sua massa seja zero. O primeiro a pensar em um campo gravitacional tão forte que não deixaria nem mesmo a luz escapar foi Laplace, que viveu no século 18, 150 anos antes da formulação da teoria moderna dos buracos negros. É bastante curioso que sua teoria, fundada completamente na mecânica newtoniana, forneça o mesmo valor para o raio gravitacional (horizonte de eventos) do que a teoria moderna.

A teoria moderna da gravitação é a teoria da Relatividade Geral de Einstein. Essa teoria elimina o passo do cálculo da força gravitacional sobre uma partícula e estabelece que qualquer partícula submetida a um campo gravitacional, independentemente de sua massa (mesmo de massa zero) obedece à chamada equação das geodésicas:
${\ddot{x}}^{\mu }=-{\Gamma }_{\alpha \beta }^{\mu }{\dot{x}}^{\alpha }{\dot{x}}^{\beta }$
(Esta equação está em linguagem tensorial. $x^{\mu }$ é a posição da partícula no espaço tempo e, os pontos sobre x representam derivadas em relação ao tempo próprio e ${\Gamma }_{\alpha \beta }^{\mu }$ é a chamada conexão afim, uma espécie de "gradiente" do tensor métrico $g_{\mu \nu }$, que por sua vez é o análogo do potencial gravitacional.) Isso explica, de forma muito mais completa e satisfatória do que a física newtoniana porque a massa da luz (seja ela considerada uma onda eletromagnética ou um fóton) não é importante no cálculo da sua trajetória sob a ação de um campo gravitacional.

Observação: O fato da massa da partícula não aparecer nas equações de movimento na teoria da Relatividade Geral, juntamente com o fato de que a forma de suas equações é muito semelhante (mas não idêntica) às da geometria de um espaço curvo, como formuladas por Riemann no século 19, leva a interpretações e frases conhecidas, como por exemplo: "a gravidade é a distorção da geometria do espaço tempo".