Poderíamos tirar proveito de um buraco negro que distorce o tempo?

Entrar em um buraco negro vem com certas preocupações de segurança. Mas poderíamos tirar proveito de suas capacidades de distorção do tempo à distância?

Um disco giratório de material cai em um buraco negro supermassivo. (Crédito: NASA/JPL-Caltech) 

Imagine um futuro em que os humanos construíram naves espaciais avançadas, capazes de viajar a uma porcentagem significativa da velocidade da luz. Os cientistas também tomaram conhecimento de um grande buraco negro em nossa vizinhança galáctica – agora bem ao nosso alcance. Quando uma equipe de pesquisadores se reúne para viajar até o buraco negro, uma pergunta curiosa pode surgir acima de todas as outras: "O que aconteceria se voássemos direto para ele?"

Por enquanto, esse cenário hipotético ainda está longe. No entanto, desde que estamos cientes dos buracos negros, os cientistas se perguntam quais mistérios estão além do horizonte de eventos – a borda de um buraco negro, representando o "ponto de não retorno", onde nem mesmo a luz é capaz de escapar da atração gravitacional do objeto bizarro.

Máquina do Tempo do Buraco Negro

A sabedoria convencional, ou seja, a teoria da relatividade geral de Einstein (a melhor teoria da gravidade na cidade), prevê a presença de uma singularidade no centro de um buraco negro. É um ponto de densidade infinita que está fora dos limites do nosso espaço-tempo normal.

No entanto, essa previsão de uma singularidade não significa necessariamente que ela exista. As singularidades tendem a aparecer nos próprios limites de nossa compreensão – como dentro de buracos negros e no Big Bang – e na interseção da relatividade geral e da mecânica quântica.

Por outro lado, teóricos que trabalham em uma maneira de casar a mecânica quântica com a relatividade geral sugeriram que algo mais pode estar acontecendo no centro dos buracos negros: em vez de formar uma singularidade, matéria e energia podem ser sugadas e depois cuspidas em algum momento no futuro distante.

Sim, isso mesmo, uma máquina do tempo. Mais ou menos.

Tudo Sobre Perspectiva: Gravidade Quântica de Loop

Em seu artigo de 2018, pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia e da Universidade Estadual da Louisiana implantam a teoria da gravidade quântica em loop. Essa teoria postula que o espaço-tempo é quantizado, o que significa que há uma menor unidade possível além da qual ele não pode ser dividido mais.

Os pesquisadores sugerem que a forte curvatura do espaço-tempo perto do centro de um buraco negro se estende para o futuro, que é estruturado como um buraco branco, ou um buraco negro ao contrário. "As singularidades são naturalmente resolvidas pelos efeitos de geometria quântica da gravidade quântica em loop", escrevem os autores.

De nossa perspectiva fora do buraco negro, matéria e energia estão continuamente caindo nele – porque o espaço-tempo ao seu redor é extremamente distorcido. Mas da perspectiva de alguém dentro do buraco negro, matéria e energia entram e se recuperam.

Tenha em mente, no entanto, que em termos de tempo em relação a outros eventos no Universo, esse evento de salto pode levar bilhões ou até trilhões de anos para ocorrer.

Dentro de um buraco negro

Se uma espaçonave tripulada poderia sobreviver a esse salto é uma pergunta difícil. Qualquer embarcação – e pessoas a bordo – provavelmente passaria por um processo conhecido como espaguetificação. Ao cruzar o horizonte de eventos do buraco negro, a matéria seria esticada como um longo pedaço de espaguete, possivelmente até o ponto em que é apenas uma longa cadeia de átomos.

É extremamente improvável que uma nave espacial (ou humana) sobreviva a tal provação. E é possível que o mesmo aconteça novamente na sua saída – mas ao contrário.

Para futuros cientistas interessados nas características de deformação temporal dos buracos negros, portanto, sua melhor aposta será permanecer em uma órbita relativamente próxima de um buraco negro, aproveitando suas propriedades de dilatação do tempo do lado de fora.

Viajando mais devagar no tempo

Uma previsão da teoria geral da relatividade de Einstein é que o tempo se moverá mais lentamente quanto mais perto você estiver de um objeto de grande massa. Uma consequência estranha disso significa que o tempo se move mais lentamente se você estiver no nível do mar em comparação com no topo de uma montanha, pois você está mais perto do núcleo maciço da Terra ao nível do mar.

É claro que, neste exemplo, a diferença no passar do tempo é insignificante. Mas se você estivesse em uma espaçonave orbitando um grande buraco negro, os efeitos de dilatação do tempo seriam realmente significativos.

É possível que para cada ano que você passou orbitando o buraco negro, por exemplo, dez anos inteiros possam passar na Terra. Só tome cuidado para não se aproximar demais do horizonte de eventos.

Fonte: discovermagazine.com