Os buracos brancos poderiam realmente existir?

Os buracos brancos são matematicamente possíveis, de acordo com a relatividade geral. Mas isso significa que eles estão realmente lá fora? 

Os buracos brancos são regiões cósmicas teóricas que funcionam de maneira oposta aos buracos negros. (Crédito da imagem: seyfettinozel via Getty Images)

Os buracos negros parecem receber toda a atenção. Mas e seus gêmeos espelhados, buracos brancos? eles existem? E, se sim, onde estão?

Para entender a natureza dos buracos brancos, primeiro temos que examinar os buracos negros muito mais familiares. Os buracos negros são regiões de colapso gravitacional completo, onde a gravidade superou todas as outras forças do universo e comprimiu um aglomerado de material até um ponto infinitamente minúsculo conhecido como singularidade.

Ao redor dessa singularidade está um horizonte de eventos, que não é um limite físico e sólido, mas simplesmente a borda em torno de uma singularidade onde a gravidade é tão forte que nada, nem mesmo a luz, pode escapar.

Sabemos como o universo forma buracos negros. Quando uma estrela massiva morre, seu imenso peso esmaga seu núcleo, provocando a criação de um buraco negro. Qualquer matéria ou radiação que vagueia muito perto do buraco negro fica presa pela forte gravidade e é puxada para baixo do horizonte de eventos para sua destruição final.

Entendemos esse processo de formação de buracos negros e como os buracos negros interagem com seus ambientes, por meio da teoria da relatividade geral de Einstein. Para chegar ao conceito de buraco branco, temos que reconhecer que a relatividade geral não se importa com o fluxo do tempo. As equações são simétricas no tempo, o que significa que a matemática funciona perfeitamente bem para frente ou para trás no tempo.

Portanto, se fizéssemos um filme da formação de um buraco negro e o fizéssemos ao contrário, encontraríamos um objeto transmitindo radiação e partículas. Eventualmente, explodiria, deixando para trás uma estrela massiva. Este é um buraco branco e, de acordo com a relatividade geral, este cenário está perfeitamente correto.

Os buracos brancos seriam ainda mais estranhos do que os buracos negros. Eles ainda teriam singularidades em seus centros e horizontes de eventos em suas fronteiras. Eles ainda seriam objetos massivos e gravitantes. Mas qualquer material que entrasse em um buraco branco seria imediatamente ejetado a uma velocidade maior que a da luz, fazendo com que o brilho branco brilhasse ferozmente.

Qualquer coisa do lado de fora de um buraco branco nunca seria capaz de entrar nele, porque teria que viajar mais rápido que a velocidade da luz para atravessar o horizonte de eventos.

Mas se os buracos brancos são permitidos pela matemática da relatividade geral, então por que não suspeitamos que eles existam no universo real? A resposta é que a relatividade geral não é a única palavra no cosmos. Existem outros ramos da física que nos falam sobre o funcionamento interno do universo, como nossas teorias de eletromagnetismo e termodinâmica. 

Dentro da termodinâmica, existe o conceito de entropia, que é, grosso modo, uma medida da desordem em um sistema. A segunda lei da termodinâmica nos diz que a entropia de sistemas fechados só pode aumentar. Em outras palavras, a desordem sempre aumenta.

Por exemplo, digamos que você jogue um piano em um picador de madeira. Sai um monte de detritos pulverizados. A desordem no sistema aumentou e a segunda lei da termodinâmica foi satisfeita. Mas se você jogar um monte de peças aleatórias no mesmo picador de madeira, não conseguirá obter um piano totalmente formado, porque isso causaria a diminuição da desordem. (Sistemas altamente ordenados, como a vida, podem surgir na Terra – mas eles vêm com o custo do aumento da entropia dentro do sol. Você ainda não está tirando pianos de trituradores de madeira, não importa como você construa seu sistema.)

Não podemos simplesmente executar o processo de formação do buraco negro ao contrário e obter um buraco branco, porque isso causaria a diminuição da entropia – as estrelas não aparecem milagrosamente a partir de gigantescas explosões cósmicas. Assim, enquanto a relatividade geral é agnóstica sobre a realidade dos buracos brancos, a termodinâmica dá ao conceito um duro não.

A única maneira de formar um buraco branco seria ter algum processo exótico operando no início do universo que assou a existência de um buraco branco no tecido do próprio espaço-tempo. Dessa forma, o processo de formação do buraco branco contornaria o problema de diminuir a entropia – o buraco branco simplesmente estaria lá, existindo, desde o início dos tempos.

Infelizmente, os buracos brancos também seriam fantasticamente instáveis. Eles ainda iriam gravitar e puxar material em sua direção, mas nada seria capaz de cruzar os horizontes de eventos.

Assim que qualquer coisa, mesmo um único fóton (partícula de luz) se aproximasse de um buraco branco, estaria condenado. Se a partícula se aproximasse do horizonte de eventos, não seria capaz de atravessá-lo, enviando a energia do sistema às alturas. Eventualmente, a partícula teria tanta energia que desencadearia o colapso do buraco branco em um buraco negro, encerrando sua existência.

Então, por mais divertidos e alucinantes que pareçam os buracos brancos, eles não parecem ser características do universo real – apenas fantasmas assombrando a matemática da relatividade geral.

Fonte: Space.com