Essa pode ser a misteriosa força que impulsiona a expansão do universo

Quando pensamos no Universo, muitos imaginam um espaço infinito e enigmático, com buracos negros sugando tudo ao seu redor. Mas e se eles não fossem apenas devoradores cósmicos? E se, na verdade, esses gigantes fossem responsáveis pelo aumento da vastidão do próprio espaço?

Recentes descobertas sugerem que os buracos negros podem ser a chave para a expansão acelerada do Universo. Uma ideia que soa tão intrigante quanto as profundezas de um buraco negro

Imagem da NASA de um buraco negro devorando matéria. (Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Jeremy Schnittman)

Uma Expansão Sem Freios: De Relógios aos Céus Infinitos

Para muitas coisas na física, há uma regra geral: o movimento desacelera com o tempo. Porém, o Universo parece não seguir esse princípio. Desde o Big Bang, nosso cosmos continua se expandindo e, ao contrário do que se esperava, essa expansão tem acelerado. A causa? Algo conhecido como “energia escura”, um conceito que ainda desafia as explicações tradicionais. Estima-se que essa força misteriosa compõe cerca de 70% de tudo que existe no Universo, embora ninguém saiba ao certo o que ela é.

Mas, alguns cientistas propõem uma nova perspectiva: buracos negros supermassivos, ao invés de apenas absorver matéria, podem gerar energia escura. Essa ideia foi sugerida pelo astrofísico Kevin Croker, da Universidade Estadual do Arizona, ao observar que o crescimento de buracos negros poderia estar ligado ao crescimento do próprio Universo. Essa hipótese desafia antigas suposições sobre a energia escura e reabre o debate sobre o papel dos buracos negros na expansão cósmica.

O Paradoxo da Gravidade Extrema e da Expansão Cósmica

O enigma da expansão acelerada é, na verdade, um quebra-cabeça composto de várias peças intrigantes. Depois do Big Bang, houve um período breve, conhecido como inflação, onde o Universo se expandiu em uma fração de segundo, crescendo de forma drástica. Depois, essa expansão desacelerou, apenas para acelerar novamente há cerca de 5 bilhões de anos, aparentemente impulsionada pela energia escura.

Ilustração representando as duas épocas distintas de expansão acelerada. (Coldcreation/Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0)

A gravidade, normalmente, age como um freio no cosmos, puxando tudo para o centro. No entanto, onde encontramos gravidade extrema atualmente? Nos buracos negros! Gregory Tarlé, físico da Universidade de Michigan, sugere que, de certa forma, os buracos negros poderiam funcionar como um “Big Bang reverso” ao converter matéria em energia escura durante o colapso de estrelas massivas. A ideia de que essa “força negra” pode ter um papel positivo na expansão universal soa como algo saído de um romance de ficção científica.

Buracos Negros e o Conceito de Acoplamento Cosmológico

Uma nova teoria, chamada “acoplamento cosmológico”, sugere que os buracos negros estão ligados ao próprio tecido do Universo em expansão. Essa teoria propõe que, à medida que o Universo cresce, os buracos negros também aumentam em massa, e essa interação entre o crescimento deles e a expansão do cosmos gera a energia escura. No ano passado, estudos sobre galáxias inativas (galáxias que já queimaram seu combustível estelar) apoiaram essa ideia, mostrando que buracos negros em galáxias mortas ainda crescem, mas de uma forma que não poderia ser explicada por processos tradicionais.

Esses achados apontam para a existência de um elo entre a evolução dos buracos negros e a energia escura, sugerindo que buracos negros podem converter matéria em uma forma de energia que impulsiona a expansão do Universo.

Estudando o Nascimento dos Buracos Negros e Sua Relação com a Energia Escura

A ideia de que buracos negros são ligados à energia escura não se limita ao seu crescimento. Em um estudo recente, Croker e seus colegas investigaram o nascimento de buracos negros resultantes do colapso de estrelas massivas e compararam a quantidade de energia escura gerada com o aumento da expansão cósmica. Os resultados indicaram uma correlação: quando novas estrelas massivas colapsam e se tornam buracos negros, a energia escura no Universo parece aumentar em proporção.

Essa descoberta sugere que, cada vez que uma estrela massiva morre, ela não só gera um buraco negro, mas também contribui para a quantidade de energia escura, de forma quase imperceptível, mas cumulativa ao longo do tempo. Duncan Farrah, físico da Universidade do Havai, explica que essa consistência torna mais plausível que buracos negros sejam, de fato, uma fonte de energia escura.

O Mistério da Matéria Perdida e a Expansão Cósmica

Uma das questões ainda não resolvidas na cosmologia é a falta de matéria visível no Universo, uma questão que desafia os cientistas há décadas. Mas, de acordo com a teoria do acoplamento cosmológico, os buracos negros poderiam estar convertendo essa “matéria perdida” em energia escura. Os cálculos indicam que a taxa de formação de buracos negros coincide com a quantidade de matéria que não conseguimos observar diretamente.

Esses resultados são promissores, pois explicam não apenas a expansão acelerada, mas também a ausência de matéria que deveria estar no Universo. Se a ideia se confirmar, os buracos negros podem ser uma das forças fundamentais que moldam o cosmos, convertendo massa em energia escura e permitindo que o Universo continue a se expandir de forma acelerada.

O Futuro da Pesquisa em Acoplamento Cosmológico

O que era uma teoria ousada há alguns anos, agora começa a ganhar status de questão experimental. Segundo Tarlé, se a hipótese de que buracos negros são fonte de energia escura estiver correta, os próximos passos envolverão encontrar evidências experimentais que comprovem essa relação.

À medida que novas tecnologias permitem observar com mais detalhes os fenômenos cósmicos, poderemos descobrir se os buracos negros realmente são heróis cósmicos que impulsionam a expansão do Universo. Esta pesquisa foi publicada no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, mas ainda há muito a se investigar.

Este é um momento crucial na astronomia moderna, onde o entendimento sobre o cosmos pode dar um salto significativo. Mais do que nunca, os buracos negros se mostram misteriosos, mas também surpreendentemente fundamentais.

Fonte: hypescience.com