De acordo com uma famosa teoria de Stephen Hawking, os buracos negros evaporam com o tempo, gradualmente perdendo massa na forma de um estranho tipo de radiação, à medida que o horizonte de eventos causa estragos nos campos quânticos circundantes.
Mas acontece que o precipício dramático de um horizonte de eventos pode não ser tão crítico para esse processo, afinal. De acordo com uma nova pesquisa dos astrofísicos Michael Wondrak, Walter van Suijlekom e Heino Falcke, da Radboud University, na Holanda, uma inclinação suficientemente íngreme na curvatura do espaço-tempo poderia fazer a mesma coisa.
Isso significa que a radiação de Hawking, ou algo muito semelhante a ela, pode não estar limitada aos buracos negros. Pode estar em todos os lugares, o que significa que o Universo está evaporando muito lentamente diante de nossos olhos.
“Demonstramos que”, diz Wondrak, “além da conhecida radiação Hawking, há também uma nova forma de radiação”.
A radiação Hawking é algo que nunca conseguimos observar, mas a teoria e os experimentos sugerem que é plausível.
Aqui está uma explicação muito simplificada de como funciona. Se você sabe alguma coisa sobre buracos negros, é provável que eles sejam aspiradores cósmicos, absorvendo gravitacionalmente tudo ao seu redor, com uma finalidade inexorável, certo?
Bem, é mais ou menos assim, mas os buracos negros não têm mais gravidade do que qualquer outro corpo de massa equivalente. O que eles têm é densidade: muita massa compactada em um espaço muito, muito pequeno. Dentro de uma certa proximidade desse objeto denso, a atração gravitacional torna-se tão forte que a velocidade de escape – a velocidade necessária para escapar – é impossível. Nem mesmo a velocidade da luz no vácuo, a coisa mais rápida do Universo, é suficiente. Essa proximidade é conhecida como horizonte de eventos.
Hawking mostrou matematicamente que os horizontes de eventos podem interferir na complexa mistura de flutuações que ondulam no caos dos campos quânticos. Ondas que normalmente se anulariam não o fazem mais, levando a um desequilíbrio nas probabilidades de produzir novas partículas.
A energia dentro dessas partículas geradas espontaneamente está ligada diretamente ao buraco negro. Minúsculos buracos negros veriam a formação de partículas de alta energia perto do horizonte de eventos, o que levaria grandes quantidades de energia do buraco negro rapidamente e faria com que o objeto denso desaparecesse rapidamente.
Grandes buracos negros brilhariam com uma luz fria de maneiras difíceis de detectar, fazendo com que o buraco negro perdesse gradualmente sua energia como massa ao longo de um tempo muito mais longo.
Um fenômeno muito semelhante hipoteticamente ocorre em campos elétricos. Conhecido como efeito Schwinger, flutuações fortes o suficiente em um campo quântico elétrico podem interromper o equilíbrio das partículas virtuais de elétrons e pósitrons, fazendo com que algumas apareçam. Ao contrário da radiação Hawking, no entanto, o efeito Schwinger não precisaria de um horizonte – apenas um campo incrivelmente poderoso.
Querendo saber se havia uma maneira de as partículas aparecerem no espaço-tempo curvo que fosse análoga ao efeito Schwinger, Wondrak e seus colegas reproduziram matematicamente o mesmo efeito sob uma variedade de condições gravitacionais.
“Mostramos que muito além de um buraco negro, a curvatura do espaço-tempo desempenha um grande papel na criação de radiação”, explica van Suijlekom. “As partículas já estão separadas lá pelas forças de maré do campo gravitacional.”
Qualquer coisa adequadamente massiva ou densa pode produzir uma curvatura significativa do espaço-tempo. Basicamente, o campo gravitacional desses objetos faz com que o espaço-tempo se deforme ao seu redor. Os buracos negros são o exemplo mais extremo, mas o espaço-tempo também se curva em torno de outras estrelas mortas densas, como estrelas de nêutrons e anãs brancas, bem como objetos extremamente massivos, como aglomerados de galáxias.
Nesses cenários, descobriram os pesquisadores, a gravidade ainda pode afetar as flutuações nos campos quânticos o suficiente para dar origem a novas partículas muito semelhantes à radiação de Hawking, sem exigir o catalisador de um horizonte de eventos.
“Isso significa que objetos sem um horizonte de eventos, como restos de estrelas mortas e outros grandes objetos do Universo, também têm esse tipo de radiação”, diz Falcke.
“E, depois de um período muito longo, isso levaria a que tudo no Universo eventualmente evaporasse, assim como os buracos negros. Isso muda não apenas nossa compreensão da radiação de Hawking, mas também nossa visão do Universo e seu futuro.”
Você não tem nada com que se preocupar no futuro iminente, no entanto. Levaria um buraco negro com a massa do Sol (com um diâmetro de horizonte de eventos de apenas 6 quilômetros ou 3,7 milhas, a propósito) 1064 anos para evaporar.
Temos tempo para matar antes que desapareçamos todos em uma fria lufada de luz.
Publicado em 03/06/2023 09h35
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