Buracos negros ainda mais estranhos com nova teoria de Hawking

Buracos negros podem ser ainda mais estranhos do que os cientistas pensavam, de acordo com um novo estudo pelo famoso astrofísico Stephen Hawking.

Na semana passada, noticiamos que Stephen Hawking disse que buracos negros não existem, pelo menos não da forma como o conhecemos. Hoje, vamos tentar esclarecer melhor essa ideia, que tenta resolver um paradoxo entre a teoria da relatividade e a mecânica quântica.

No artigo, Hawking afirma que a noção de que nem a luz consegue escapar da atração gravitacional de um buraco negro, uma vez que passa um certo ponto – conhecido como horizonte de eventos – pode não ser verdade.

Ainda assim, nem todos os físicos estão convencidos: alguns dizem que acabar com o conceito do horizonte de eventos não resolve o paradoxo do buraco negro totalmente.

Paradoxo fundamental

A teoria geral da relatividade de Einstein prediz a existência de buracos negros – objetos tão incrivelmente densos que sugam tudo o que está nas proximidades para dentro de si, e após um ponto conhecido como o horizonte de eventos, nem mesmo a luz consegue escapar deles.

Mas há dois anos, o físico teórico Joseph Polchinski, do Instituto Kavli de Física Teórica da Universidade da Califórnia, Santa Barbara e seus colegas descobriram uma falha na teoria, apelidada de “paradoxo do firewall”.

O paradoxo se baseia em uma experiência mental que envolve um astronauta à deriva em um buraco negro. Segundo a teoria da relatividade geral de Einstein, o astronauta se aproximaria do horizonte de eventos e, em seguida, o passaria.

Uma vez dentro do buraco negro, o astronauta seria cortado antes de ser esmagado pelo núcleo infinitamente denso do monstro cósmico, conhecido como singularidade.

Mas a mecânica quântica, a teoria física reinante que governa o comportamento de partículas muito pequenas, dita que os buracos negros não são “aspiradores de pó” cósmicos perfeitos. Em 1974, Hawking propôs a teoria de que os buracos negros emitem partículas em suas bordas – um fenômeno conhecido como radiação Hawking.

Tendo em conta que estas partículas representam um tipo de “informação” que pode escapar do horizonte de eventos, Polchinski e seus colegas previram que um anel energético deve existir dentro do horizonte de eventos – pelo menos se a teoria quântica for válida.

O anel energético incineraria o astronauta antes do núcleo denso comprimi-lo a uma partícula minúscula. (De qualquer forma, o astronauta não consegue sair vivo, obviamente).

Essa noção distorce a ideia original da teoria da relatividade de Einstein. Então, qual está certa?

Horizonte aparente

Para resolver o paradoxo, o novo trabalho de Hawking propõe que não existe um limite fixo de um horizonte de eventos.

“A ausência de um horizontes de eventos significa que não existem buracos negros – no sentido de regimes de que a luz não pode escapar para o infinito”, escreveu Hawking no artigo. “Há, no entanto, horizontes aparentes que persistem durante um período de tempo.”

Ao invés de serem fixos, esses horizontes aparentes mudam conforme o comportamento das partículas quânticas dentro do buraco negro. Energia e matéria tentando escapar do buraco negro ficariam presas por um tempo, antes de eventualmente serem liberadas em forma de radiação.

Assim, embora a informação pudesse escapar do horizonte de eventos de um buraco negro, ela seria tão radicalmente modificada que seria muito difícil descobrir o que era originalmente, Hawking postula. [Você pode recuperar um objeto que caiu em um buraco negro?]

“Seria pior do que tentar reconstruir um livro que você queimou,” disse Don Page, físico e especialista em buracos negros da Universidade de Alberta, em Edmonton, Canadá.

Mas nem todos estão convencidos. Por sua parte, Polchinski não acredita que os buracos negros sem horizontes de eventos existam no universo. Page também acha que a teoria de Hawking não resolve o paradoxo fundamental.