É um pensamento adorável – um túnel conectando duas regiões do espaço-tempo, uma espécie de atalho cósmico. Pensa-se que esses buracos de minhoca pertençam ao reino da ficção científica, pois, se alguém realmente se formar em nosso Universo, a física dita que seria instável e entraria em colapso imediatamente.
Mas, supondo que eles pudessem e existissem, como poderíamos começar a encontrá-los? De acordo com um novo trabalho de pesquisa, tudo que você precisa é de um buraco negro, estrelas orbitando por ele e equipamento para prever e medir essas órbitas.
Pensa-se que os buracos de minhoca funcionam um pouco como uma dobra no espaço-tempo – se você leu A Wrinkle in Time de Madeleine L’Engle, estará familiarizado com a analogia. Pense em uma formiga atravessando um pedaço de tecido de um ponto a outro. Se o tecido é plano, a formiga deve percorrer a distância máxima. No entanto, se você dobrar o tecido para que os dois pontos quase toquem, tudo o que a formiga precisa fazer é pular de uma seção para a outra.
Agora imagine que o tecido é espaço-tempo, e um túnel no espaço entre os dois pontos é o buraco de minhoca. Os físicos Albert Einstein e Nathan Rosen publicaram um artigo influente sobre esse conceito em 1935, por isso também é conhecido como ponte Einstein-Rosen.
De acordo com o novo artigo de cientistas da Universidade de Buffalo e da Universidade de Yangzhou, pode haver uma maneira realmente simples de detectar esses buracos de minhoca. Eles argumentam que, porque o túnel aproxima duas regiões do espaço, objetos maciços – como estrelas – do outro lado do buraco de minhoca afetariam gravitacionalmente o movimento das coisas no “nosso” extremo do túnel.
Uma das coisas que seria necessária para a formação hipotética de um buraco de minhoca é um ambiente gravitacionalmente extremo, como o espaço em torno de um buraco negro (ou mesmo dentro do horizonte de eventos de um buraco negro).
Portanto, para observar esse efeito, você precisaria de um buraco negro e de uma ou mais estrelas em órbita ao redor dele.
Na Via Láctea, temos exatamente essa região – o centro galáctico. O buraco negro supermassivo, Sagitário A *, é orbitado por um monte de estrelas, o que é realmente útil para coisas como testar a relatividade.
Se houver um buraco de minhoca na região, poderemos detectá-lo com base no movimento dessas estrelas.
“Se você tem duas estrelas, uma de cada lado do buraco de minhoca, a estrela do nosso lado deve sentir a influência gravitacional da estrela que está do outro lado. O fluxo gravitacional passará pelo buraco de minhoca”, diz o cosmologista Dejan Stojkovic. Universidade de Buffalo.
“Então, se você mapear a órbita esperada de uma estrela em torno de Sagitário A *, deverá ver desvios dessa órbita se houver um buraco de minhoca com uma estrela do outro lado.”
Não seria fácil. Sagitário A * tem uma massa 4 milhões de vezes a do Sol – é de longe a força gravitacional dominante na região. Separar o efeito de uma ou mesmo de algumas estrelas seria um trabalho meticuloso.
E se o buraco de minhoca estivesse realmente dentro do horizonte de eventos do buraco negro, como alguns teóricos prevêem, todas as apostas estariam fora – a influência gravitacional da estrela que entra pelo buraco de minhoca seria indistinguível da influência gravitacional do buraco negro.
Mas temos conjuntos de dados que os astrônomos podem usar para testar isso. Esses testes de relatividade mencionados anteriormente foram baseados em uma estrela chamada S0-2, ou S2. Duas equipes separadas fizeram observações do S2 por mais de 25 anos. E nossos instrumentos estão se tornando cada vez mais sofisticados e precisos – o que significa que a precisão necessária para fazer a detecção descrita não está fora de alcance.
Mesmo se detectássemos um distúrbio na órbita da estrela, isso não seria conclusivo. Mais evidências seriam necessárias. Mas se quisermos encontrar buracos de minhoca, precisaremos de um ponto de partida, e este novo artigo descreve exatamente isso.
Dito isto, mesmo que existam buracos de minhoca, é improvável que eles nos forneçam um modo de viagem elegante.
“Mesmo que um buraco de minhoca seja atravessável, é provável que pessoas e naves espaciais não estejam passando”, disse Stojkovic.
“Realisticamente, você precisaria de uma fonte de energia negativa para manter o buraco de minhoca aberto, e não sabemos como fazer isso. Para criar um enorme buraco de minhoca estável, você precisa de alguma mágica.”
Publicado em 02/11/2019
Artigo original: https://www.sciencealert.com/wormholes-probably-don-t-exist-but-here-s-how-we-could-find-one-if-they-did
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