Pequenos buracos negros podem estar escondidos em asteroides, luas ou até mesmo em planetas como o nosso

Os buracos negros primordiais (PBHs) são um dos temas mais intrigantes em astronomia e cosmologia atualmente. Esses buracos negros hipotéticos teriam se formado logo após o Big Bang, a partir de regiões de matéria subatômica tão densas que sofreram colapso gravitacional. 

O conceito deste artista adota uma abordagem fantasiosa para imaginar pequenos buracos negros primordiais. Na realidade, esses pequenos buracos negros teriam dificuldade em formar os discos de acreção que os tornam visíveis aqui. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA

Hoje em dia, os PBHs são considerados candidatos para a matéria escura, uma possível fonte de ondas gravitacionais primordiais e uma solução para vários problemas em física. No entanto, até agora, nenhum PBH foi observado de forma definitiva, o que levou à criação de novas propostas sobre como poderíamos detectar esses minúsculos buracos negros.

Pesquisas recentes sugerem que estrelas de nêutrons e anãs podem abrigar PBHs em seus interiores, que estariam consumindo lentamente o gás dessas estrelas. Agora, uma equipe de físicos estendeu essa ideia, propondo uma nova forma de detectar os PBHs: buscar por eles dentro de objetos como planetas e asteroides, ou usar placas de metal para identificar sinais da passagem desses buracos negros.

Detectar os minúsculos “túneis” deixados por esses corpos pode ajudar a confirmar a existência dos PBHs e lançar luz sobre alguns dos maiores mistérios da cosmologia.

A pesquisa foi realizada por De-Chang Dai, da Universidade Nacional Dong Hwa em Taiwan e do Centro de Educação e Pesquisa em Cosmologia e Astrofísica na Universidade Case Western Reserve, e por Dejan Stojkovic, da Universidade Estadual de Nova York em Buffalo. Os resultados foram recentemente publicados online e estão sendo revisados para publicação na revista *Physics of the Dark Universe*.

O Fascínio pelos Buracos Negros Primordiais:

Cientistas têm se interessado pelos PBHs há décadas, desde que os russos Igor D. Novikov e Yakov Zeldovich previram sua existência em 1966. O famoso físico Stephen Hawking também contribuiu para essa área, mostrando em 1974 que buracos negros podem evaporar com o tempo.

Enquanto buracos negros maiores levariam mais tempo para evaporar do que a idade atual do universo (cerca de 13,8 bilhões de anos), os PBHs menores já poderiam ter se evaporado ou estar em processo de evaporação.

Nos últimos anos, o interesse pelos PBHs aumentou, já que eles poderiam explicar a matéria escura, ser uma fonte de ondas gravitacionais primordiais e ajudar a resolver grandes mistérios cosmológicos. No entanto, ainda não há observações confirmadas desses objetos.

Propostas para Detectar os PBHs

De acordo com De-Chang e Stojkovic, uma forma de encontrar PBHs seria examinar asteroides, luas ou planetas pequenos que possuam um núcleo líquido cercado por uma crosta sólida. Se um pequeno PBH estivesse presente, ele consumiria o núcleo líquido em poucas semanas ou meses, deixando a crosta intacta, desde que fosse forte o suficiente para suportar o estresse gravitacional. Assim, o objeto acabaria com uma estrutura oca, e se o buraco negro fosse expulso (por colisões com outros objetos, por exemplo), a densidade do corpo seria menor do que a de um objeto rochoso com núcleo líquido.

Eles calcularam o estresse gravitacional que pequenos PBHs gerariam e compararam com a resistência de materiais encontrados na crosta de planetas, como minerais de silicato (rochas), ferro e outros elementos. Também consideraram materiais artificiais, como nanotubos de carbono. Por exemplo, descobriram que o granito poderia suportar estruturas ocas de até 1/10 do raio da Terra, por isso sugerem que a busca se concentre em planetoides, luas ou asteroides.

Procurando Evidências dos PBHs no Espaço e na Terra:

Para identificar possíveis candidatos a PBHs no Sistema Solar, os astrônomos poderiam observar asteroides e outros corpos para estimar suas massas e raios, identificando objetos ocos para investigações futuras com sondas e missões robóticas. Alternativamente, sensores poderiam ser projetados para detectar a passagem de PBHs.

Se um PBH pequeno atravessasse um material sólido, ele deixaria um túnel reto e longo com raio comparável ao seu tamanho. Por exemplo, um PBH de 10²³ gramas deixaria um túnel com raio de 0,1 mícron. Esses PBHs teriam energias significativas, mas a energia que depositariam no material seria muito baixa, o que significa que poderiam até mesmo atravessar o corpo humano sem causar danos perceptíveis.

Os cientistas poderiam então buscar por microtúneis em materiais comuns, como vidro ou rochas. Além disso, grandes placas de metal poderiam ser isoladas para detectar quaisquer mudanças súbitas em suas propriedades.

Grandes Descobertas com Pequenos Custos:

Embora a quantidade de PBHs esperada seja pequena, a possibilidade de encontrá-los seria uma descoberta monumental, e os experimentos necessários para isso seriam relativamente baratos. Nos últimos anos, foi sugerido que alguns PBHs poderiam estar escondidos em estrelas, emitindo raios gama ou sendo detectáveis por microlentes gravitacionais. Essas propostas se alinham com ideias defendidas por Stephen Hawking.

A busca por PBHs representa um caminho fascinante para resolver algumas das maiores questões do universo, e novas descobertas podem estar mais perto do que imaginamos.

Fonte: terrarara.com.br