Buracos negros são ainda mais estranhos na nova teoria de Hawking

Os buracos negros podem ser ainda mais estranhos do que os cientistas pensavam, de acordo com um novo estudo feito pelo famoso astrofísico Stephen Hawking. O documento, que tenta resolver um paradoxo entre as teorias gerais da relatividade e da mecânica quântica, foi publicado a 22 de janeiro na revista arXiv.org, e não passou por revisão de pares. 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 o horizonte de eventos - pode não ser verdadeira. Ainda assim, nem todos os físicos estão convencidos: Alguns dizem que acabar com o conceito de horizonte de eventos não resolve o paradoxo dos buracos negros.

Paradoxo Fundamental

A teoria geral da relatividade de Einstein prediz a existência de buracos negros - objetos tão incrivelmente enormes e densos que puxam tudo nas proximidades para si mesmos, 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 e seus colegas descobriram uma ruga na teoria, apelidada de Paradoxo Firewall. O paradoxo baseia-se numa experiência de pensamento que envolve um astronauta à deriva num buraco negro. Segundo a teoria da relatividade geral de Einstein, o astronauta aproximar-se-ia do horizonte de eventos e, em seguida, passá-lo-ia, sem saber da desgraça iminente.

Isso porque o astronauta estaria em queda livre e, portanto, deve sentir as leis da física de igual forma como se fosse em qualquer outro lugar do universo, segundo a Nature News. Uma vez dentro do buraco negro, o astronauta seria cortado antes de ser esmagado pelo núcleo infinitamente denso do buraco negro, 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 teoriza que os buracos negros vazam partículas das suas bordas - um fenómeno 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 de fogo, enérgico deve existir apenas dentro do horizonte de eventos - pelo menos se a teoria quântica for válida. A parede de fogo iria incinerar o astronauta antes do núcleo denso comprimir o astronauta a uma partícula minúscula. (De qualquer forma, o astronauta não consegue sair vivo). Esta teoria mexe com a noção de horizonte de eventos como espaço-tempo liso e sem rugas.

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 horizontes de eventos significa que não existem buracos negros - no sentido de regimes onde a luz não pode escapar para o infinito", escreveu Hawking no artigo.  "Há, no entanto, horizontes aparentes que persistem durante um período de tempo", acrescentou o conhecido cientista. Assim, ao invés de serem fixos, esses horizontes aparentes mudam descontroladamente com o comportamento das partículas quânticas dentro do buraco negro.

Energia e matéria a tentar escapar da morte no buraco negro ficariam presas por algum tempo, antes de eventualmente serem libertadas. Assim, embora a informação pudesse escapar do horizonte de eventos de um buraco negro, ela ficaria tão desesperadamente mexida que seria muito difícil descobrir o que era originalmente, postula Hawking.

"Seria pior do que tentar reconstruir um livro que você queimou em cinzas", disse Don Page, um físico e especialista em buracos negros na Universidade de Alberta, no Canadá, em entrevista à Nature News. Mas nem todos estão convencidos. Por sua parte, Polchinski não acredita que os buracos negros sem horizontes de eventos sejam prováveis de existir no universo. Page também acha que a teoria de Hawking não resolve o paradoxo fundamental.

Fonte: Ciência Online

[Nature]