Mente soprada
Existe algo mais estranho no universo do que buracos negros? Essas monstruosidades bizarras e gravitacionais não apenas distorcem o espaço e o tempo; apenas pensar nelas se estende e inclina a imaginação das pessoas também. E junto com todas as qualidades surpreendentes que você já deve ter ouvido falar - sua massa prodigiosa, seu tamanho incrivelmente pequeno - os buracos negros têm uma tonelada de propriedades ainda mais estranhas que são menos conhecidas. Examinamos algumas das características mais surpreendentes e possibilidades teóricas sobre essas esquisitices cósmicas.
Buracos negros podem ter cabelo
Na década de 1960, o físico John Wheeler sugeriu que os buracos negros "não têm cabelo", o que significa que cada objeto cósmico em particular só poderia ser distinguido de seus irmãos por sua rotação, momento angular e massa. Qualquer outra informação diferenciadora sobre um buraco negro é considerada "cabelo" e acredita-se que desapareça atrás do horizonte de eventos impenetrável de um buraco negro, um limite em torno do buraco negro além do qual nada, incluindo a luz, pode escapar.
Corte para 2016, quando o famoso físico Stephen Hawking propôs que os buracos negros na verdade ostentam um penteado opulento feito de partículas fantasmagóricas de energia zero, e que essa aglomeração hirsuta contém informações sobre o material que o buraco negro consumiu. Essa hipótese não foi comprovada, mas poderia ajudar a resolver um paradoxo de longa data sobre o que acontece com gás e poeira que caiu na boca de um buraco negro.
Buracos negros produzem fontes
Nada deve escapar da poderosa força gravitacional de um buraco negro. Mas isso só se aplica ao material que ficou extremamente próximo da borda do furo. Muitos buracos negros estão, de fato, cercados por correntes de gás e poeira, que circulam ao redor do buraco, como água escorrendo pelo ralo. O atrito nesse material gera calor, o que cria estruturas agitadas e semelhantes a tempestades no gás e na poeira. Observações recentes sugerem que esse movimento também produz anéis de arco que circundam colunas internas de matéria, que atiram diretamente no ar, lembrando fortemente fontes.
Buracos negros podem evaporar
A mecânica quântica fornece outra maneira de as partículas escaparem de um buraco negro. Segundo a teoria, pares de partículas subatômicas estão constantemente piscando dentro e fora da existência em torno do horizonte de eventos de um buraco negro. De vez em quando, a configuração é alinhada da maneira correta para fazer com que um dos parceiros caia no buraco negro. O associado idêntico da partícula é então impulsionado a uma velocidade extremamente alta, roubando o buraco negro de um pouquinho de energia. Isso produz o que é conhecido como radiação Hawking, depois de Stephen Hawking, que descobriu o fenômeno. Como a energia é igual à massa, esse processo pode na verdade encolher um buraco negro e eventualmente evaporar por longos períodos de tempo.
Buracos negros podem ser cercados por uma parede de fogo
Um dos problemas com a radiação Hawking é que ela causa problemas para os físicos. As partículas subatômicas produzidas por essa radiação são emaranhadas, o que significa que o que acontece com uma é imediatamente sentido pela outra. Então, o que sente o parceiro que não caiu no buraco negro quando seu associado é esmagado em um ponto infinitamente denso? Ninguém sabe. Uma teoria sustenta que o buraco negro rompe o emaranhamento das partículas, um resultado que - de acordo com as leis da mecânica quântica - produziria uma quantidade insana de energia. Isso, por sua vez, significaria que todos os buracos negros estão cercados por paredes de fogo.
Buraco negro pode embaralhar informações ou não
É difícil enquadrar a massa esmagadora dos buracos negros com as leis da mecânica quântica, que sustentam que as informações sobre partículas nunca podem ser destruídas. Mas o material que desliza além da borda de um buraco negro deve se perder para sempre no universo. Esse problema é conhecido como paradoxo da informação do buraco negro; uma resolução iludiu os cientistas até o momento. Pesquisas recentes sugerem que as informações embaralhadas dentro de um buraco negro podem ser passadas aos parceiros de partículas que saem da radiação Hawking; no entanto, nenhuma resposta definitiva para esse paradoxo foi encontrada.
Buracos negros podem ser matéria escura
Logo após o Big Bang, o universo deveria ter produzido uma infinidade de minúsculos buracos negros. Como essas características seriam objetos maciços que não emitem luz, alguns físicos conjeturaram que esses buracos negros primordiais poderiam ser responsáveis pela matéria escura, aquele material misterioso de que é feita a grande maioria da matéria no cosmos. Mas a idéia é controversa, dado que os dados do Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) descartaram um universo cheio de muitos minúsculos buracos negros. Talvez os buracos negros de tamanho médio ainda estejam à espreita por aí, embora as observações sugiram que eles constituam apenas, no máximo, 1% a 10% da matéria escura.
A matéria pode viajar para o futuro em um buraco negro
Buracos negros se deparam com o problema do infinito - a massa de um buraco negro é esmagada até um ponto infinitamente denso que é infinitamente pequeno em tamanho. Fisicamente, isso não faz sentido, então os pesquisadores procuraram estruturas alternativas para entender os buracos negros. Uma proposta é conhecida como gravidade quântica do loop, o que sugere que o tecido do espaço-tempo é curvado fortemente perto do centro do buraco negro. Isso resultaria em parte do buraco que se estenderia para o futuro, o que significa que a matéria sendo sugada para ele iria viajar no tempo. Até agora, essa ideia de expansão da mente permanece teórica.
Cientistas podem ter visto buracos negros de outro universo
Uma observação altamente controversa sugere que nosso universo é um retardatário. Universos anteriores poderiam ter existido antes dos nossos e conteriam buracos negros. O proeminente físico matemático da Universidade de Oxford Roger Penrose argumentou que a radiação cósmica de fundo - uma relíquia energética do Big Bang - contém impressões desses buracos negros antes do tempo. Outros cientistas argumentaram que os dados de Penrose nada mais são do que ruídos aleatórios, mas a possibilidade permanece intrigante.
Em breve teremos uma foto de um buraco negro
Em questão de dias, os físicos devem lançar a primeira imagem de um buraco negro. Este animal supermassivo espreita no coração da nossa galáxia Via Láctea; capturar uma foto dela tem sido o objetivo do Event Horizon Telescope. Na verdade, esse instrumento é uma rede global de radiotelescópios em toda a Terra, que combinou seus poderes para aproximar mais do que nunca o centro galáctico. O telescópio deve ser capaz de detectar a sombra do buraco negro através de seu material circundante, e as imagens são esperadas para 10 de abril.
