Universo inteiro vai evaporar - mas vai demorar muito

 Radiação Hawking

Sim, nós já sabíamos que o Universo inteiro vai evaporar, uma descoberta feita em 2023 por três pesquisadores da Universidade de Radboud, nos Países Baixos. 

Ilustração do destino fatal de tudo o que há no Universo: A evaporação final. [Imagem: Daniëlle Futselaar/artsource.nl]

A novidade é que ele vai evaporar muito mais rápido do que pensávamos - ainda que "rápido" não seja um termo exatamente aplicável para algo que vai demorar tanto.

Tudo começou com Stephen Hawking, que percebeu que, se um par partícula-antipartícula vier à existência perto do horizonte de eventos de um buraco negro, o campo gravitacional descomunal pode desfazer esse par, deixando um dos membros cair no buraco negro, enquanto o outro escapa - e partículas e antipartículas emergem do vácuo quântico o tempo todo.

Essa é a famosa evaporação do buraco negro, que quebrou a noção anterior de que nada poderia escapar desses monstros devoradores de mundos - sim, isso contradiz a teoria da relatividade de Albert Einstein, que diz que buracos negros só podem crescer. O material que escapa é conhecido como radiação Hawking, uma espécie de "brilho dos buracos negros".

Então, há cerca de dois anos, Heino Falcke, Michael Wondrak e Walter van Suijlekom descobriram duas coisas importantes. A primeira é que as novas partículas também podem ser criadas muito além do horizonte de eventos. E isso levou à segunda constatação: A emissão da radiação Hawking não se aplica apenas aos buracos negros, mas a praticamente tudo no Universo, das estrelas ao corpo humano. Ou seja, o Universo inteiro, tudo o mais se mantendo constante, vai evaporar, ou decair, como chamam os físicos.

Naquela ocasião, o trio calculou que o processo de decaimento do Universo levaria 101.100 anos. Agora eles ajustaram alguns detalhes naqueles cálculos e chegaram a um número bem menor, por volta de 1078 anos.

Esquema do mecanismo de produção de partículas gravitacionais em um espaço-tempo de Schwarzschild. [Imagem: Michael F. Wondrak et al. - 10.48550/arXiv.2305.18521]

Evaporação do Universo

Após a publicação de sua teoria original, os pesquisadores receberam muitas perguntas de dentro e de fora da comunidade científica, envolvendo sobretudo quanto tempo o processo levaria. O novo artigo publicado agora tentou principalmente responder a essa pergunta.

De modo um tanto surpreendente, as estrelas de nêutrons e os buracos negros estelares levam o mesmo tempo para decair: 1067 anos. Isso é inesperado porque os buracos negros têm um campo gravitacional mais forte, o que deveria fazer com que evaporassem mais rapidamente. "Mas os buracos negros não têm superfície," disse Michael Wondrak. "Eles reabsorvem parte de sua própria radiação, o que inibe o processo." 

Eles também calcularam quanto tempo leva para a Lua e um ser humano evaporarem por meio de radiação semelhante à de Hawking. São 1090 anos, um tempo tão longo que não vem ao caso em termos práticos, já que existem outros processos que fazem com que os humanos, a Lua e até a Terra desapareçam mais rápido do que isso.

Finalmente, o fim do Universo foi estimado para daqui a cerca de 1078 anos se levarmos em conta apenas a radiação do tipo Hawking. Este é o tempo que as estrelas anãs brancas, os corpos celestes mais persistentes, levarão para decair devido à radiação Hawking.

"Ao fazer esse tipo de pergunta e analisar casos extremos, queremos entender melhor a teoria e, talvez um dia, possamos desvendar o mistério da radiação Hawking," disse o professor Walter van Suijlekom.

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