Os buracos negros podem ser estrelas escuras com 'corações de Planck'

 Eles não podem ser negros ou buracos.

Buracos negros' com corações de Planck não teriam um horizonte de eventos verdadeiro (como o ilustrado nesta imagem). (Crédito da imagem: AleksandrMorrisovich / Shutterstock)

Os buracos negros, esses monstros gravitacionais assim chamados porque nenhuma luz pode escapar de suas garras, são de longe os objetos mais misteriosos do universo. Mas uma nova teoria propõe que os buracos negros podem não ser negros. De acordo com um novo estudo, esses buracos negros podem ser, em vez disso, estrelas escuras lar de física exótica em seu núcleo. Essa nova física misteriosa pode fazer com que essas estrelas escuras emitam um tipo estranho de radiação; essa radiação poderia, por sua vez, explicar toda a misteriosa matéria escura do universo, que puxa tudo, mas não emite luz.

Estrelas negras

Graças à teoria da relatividade geral de Einstein , que descreve como a matéria distorce o espaço-tempo, sabemos que algumas estrelas massivas podem colapsar sobre si mesmas a tal ponto que continuam colapsando, encolhendo em um ponto infinitamente minúsculo - uma singularidade. 

Uma vez que a singularidade se forma, ela se cerca por um horizonte de eventos. Esta é a última rua de mão única do universo. No horizonte de eventos, a atração gravitacional do buraco negro é tão forte que, para sair, você teria que viajar mais rápido do que a luz. Visto que viajar mais rápido do que a velocidade da luz é totalmente proibido, qualquer coisa que cruze o limiar está condenada para sempre. 

Conseqüentemente, um buraco negro. 

Essas declarações simples, mas surpreendentes, sustentaram décadas de observações. Astrônomos observaram como a atmosfera de uma estrela é sugada para um buraco negro. Eles viram estrelas orbitarem buracos negros. Os físicos na Terra já ouviram as ondas gravitacionais emitidas quando os buracos negros colidem. Até tiramos uma foto da "sombra" de um buraco negro - o buraco que ele esculpe a partir do brilho do gás circundante. 

E, no entanto, os mistérios permanecem no centro da ciência dos buracos negros. A própria propriedade que define um buraco negro - a singularidade - parece ser fisicamente impossível, porque a matéria não pode realmente colapsar em um ponto infinitamente minúsculo. 

Motores Planck

Isso significa que a compreensão atual dos buracos negros eventualmente precisará ser atualizada ou substituída por algo que possa explicar o que está no centro de um buraco negro. 

Mas isso não impede os físicos de tentar. 

Uma teoria das singularidades dos buracos negros substitui aqueles pontos infinitamente minúsculos de matéria infinitamente comprimida por algo muito mais palatável: um ponto incrivelmente minúsculo de matéria incrivelmente comprimida . Isso é chamado de núcleo de Planck, porque a ideia teoriza que a matéria dentro de um buraco negro é comprimida até a menor escala possível, o comprimento de Planck, que é 1,6 * 10 ^ menos 35 metros. 

Isso é ... pequeno. 

Com um núcleo de Planck, que não seria uma singularidade, um buraco negro não hospedaria mais um horizonte de eventos - não haveria nenhum lugar onde a atração gravitacional ultrapassasse a velocidade da luz. Mas, para observadores externos, a atração gravitacional seria tão forte que pareceria e agiria como um horizonte de eventos. Apenas observações extremamente sensíveis, para as quais ainda não temos a tecnologia, seriam capazes de dizer a diferença.

Matéria escura

Problemas radicais requerem soluções radicais e, portanto, substituir "singularidade" por "núcleo de Planck" não é tão rebuscado, embora a teoria seja pouco mais do que um esboço tênue de um esboço, um sem a física ou matemática para descrever com confiança esse tipo de ambiente. Em outras palavras, os núcleos de Planck são o equivalente físico das ideias cuspidoras. 

Isso é uma coisa útil a se fazer, porque as singularidades precisam de um pensamento sério e inovador. E pode haver alguns efeitos colaterais adicionais. Como, por exemplo, explicar o mistério da matéria escura. 

A matéria escura representa 85% da massa do universo, mas nunca interage com a luz. Só podemos determinar sua existência por meio de seus efeitos gravitacionais na matéria luminosa normal. Por exemplo, podemos observar as estrelas orbitando os centros das galáxias e usar suas velocidades orbitais para calcular a quantidade total de massa nessas galáxias. 

Em um novo artigo, submetido em 15 de fevereiro ao banco de dados de pré-impressão arXiv , o físico Igor Nikitin do Instituto Fraunhofer para Algoritmos Científicos e Computação na Alemanha pega a ideia da “singularidade radical” e a eleva a um nível. De acordo com o artigo, os núcleos do Planck podem emitir partículas (porque não há horizonte de eventos, esses buracos negros não são totalmente negros). Essas partículas podem ser familiares ou algo novo.

Talvez, eles fossem alguma forma de partícula que pudesse explicar a matéria escura. Se os buracos negros são realmente estrelas de Planck, escreveu Nikitin, e estão constantemente emitindo um fluxo de matéria escura, eles poderiam explicar os movimentos das estrelas dentro das galáxias. 

sua ideia provavelmente não resistirá a um exame mais aprofundado (há muito mais evidências da existência de matéria escura do que apenas seu efeito no movimento das estrelas). Mas é um ótimo exemplo de como precisamos apresentar o máximo de ideias possível para explicar os buracos negros, porque nunca sabemos quais ligações podem haver com outros mistérios não resolvidos no universo. 

Fonte: Space.com