Ecos de ondas gravitacionais podem confirmar a hipótese de Stephen Hawking de buracos negros quânticos

Crédito: CC0 Public Domain

Uma nova pesquisa da Universidade de Waterloo (Canadá) fez a primeira tentativa de detecção de ecos nos sinais de ondas gravitacionais. Esses ecos podem ser causados por um material quântico microscópico que envolve os buracos negros recém-formados, e sugerem que os seus horizontes de eventos podem ser mais complicados do que pensávamos.

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O que Stephen Hawking tem a ver com isso?

Ondas gravitacionais são ondulações no tecido do espaço-tempo causadas pela colisão de objetos massivos como buracos negros e estrelas de nêutrons. Albert Einstein previu, em sua teoria da relatividade geral, que nada poderia escapar da gravidade de um buraco negro ao passar pelo seu horizonte de eventos.

No entanto, mais tarde, Hawking usou mecânica quântica para prever que partículas quânticas poderiam “vazar” lentamente de buracos negros, o que ficou conhecido como “radiação Hawking”.

“Os cientistas foram incapazes de determinar experimentalmente se alguma matéria está escapando dos buracos negros até a detecção muito recente de ondas gravitacionais. Se o material quântico responsável pela radiação Hawking existir em torno dos buracos negros, as ondas gravitacionais poderiam ‘ricochetear’ nele, o que criaria sinais de ondas gravitacionais menores após o principal evento de colisão gravitacional, semelhante à repetição de ecos”, disse um dos autores do estudo, Niayesh Afshordi, professor de física e astronomia na Universidade de Waterloo, ao Phys.org.

As evidências

Afshordi e seu colega Jahed Abedi, do Instituto Max Planck na Alemanha, realizaram a primeira tentativa de encontrar tais ecos, oferecendo evidências experimentais de que os buracos negros podem ser muito diferentes do que prevê a teoria da relatividade geral – e sequer ter horizontes de eventos.

Para isso, utilizaram os dados sobre ondas gravitacionais obtidos na primeira detecção feita pelo Observatório LIGO durante a colisão de duas estrelas de nêutrons. Os ecos identificados pela dupla são exatamente os esperados quando levamos em conta os efeitos da mecânica quântica e da radiação Hawking.

Nossos resultados ainda são preliminares porque há uma chance muito pequena de que o que vemos seja devido a dados aleatórios nos detectores, mas essa chance se torna menos provável à medida que encontramos mais exemplos”, afirmou Afshordi.

O físico completou dizendo que, agora que os cientistas sabem o que eles estão à procura, podemos ter uma confirmação muito mais robusta desses sinais. “Essa confirmação seria a primeira investigação direta da estrutura quântica do espaço-tempo”, completou.

Um artigo sobre o estudo foi publicado na revista científica Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Fonte: hypescience.com