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Imagem do Buraco Negro Messier 87, fotografado pelo projeto Event Horizon Telescope.
Imagem do Buraco Negro Messier 87, fotografado pelo projeto Event Horizon Telescope.

Marc Casals explica que essa suposição é um novo passo indicado pela pesquisa, que revelou o que ocorre no horizonte de Cauchy.

Há dez anos, Marc Casals trocou a Irlanda pelo Brasil para ser professor do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro. Nascido na Catalunha, logo ele emigrou para a Dublin, momento no qual o jovem sonhava em desvendar os segredos da natureza. Formou-se em Física Teórica, com doutorado e pós-doutorado em Física Matemática na University College Dublin. E, quanto mais estuda, mas precisa pesquisar para descobrir o mistério do Universo, como mostra seu último artigo, que chama a atenção na busca de analisar o que acontece ao se atravessar o horizonte de eventos de um buraco negro, na região conhecida como horizonte de Cauchy.

O artigo “Infinite Quantum Twisting at the Cauchy Horizon of Rotating Black Holes”, publicado na revista Physical Review Letters, no dia 21 de março, também é assinado por Christiane Klein, Mojgan Soltani e Stefan Hollands, pesquisadores de institutos da França, Alemanha e Irlanda.  O mais intrigante é que os cálculos mostram que, além de a Teoria da Relatividade Geral de Einstein não ser mais preditiva ao atravessar o horizonte de Cauchy, o que outras pesquisas já mostraram, a suposição de Casals é que ocorre praticamente o fim do espaço-tempo.

“Provavelmente sim, é o fim do espaço-tempo. Mas ainda estamos estudando. As primeiras dicas indicam que provavelmente seria isso. Até certo ponto, seria um pouco parecido ao Big Bang, por exemplo, no sentido que era uma região que foi o início do espaço-tempo e foi uma região de curvatura muito forte. Seria algo semelhante a um Big Bang, mas em direção contrária”, explica o cientista, em entrevista ao Boletim SBF.

Buracos negros são formados após a explosão de estrelas acima de oito massas solares, criando uma região de onde nem a luz escapa. Há uma área externa ao buraco negro, chamado de disco de acreção, e uma região conhecida como horizonte de eventos, lugar a partir do qual não é mais possível fugir à intensa gravidade. Mas, na década de 1970, o cientista Stephen Hawking descobriu que os buracos negros emitem uma radiação, batizada por Radiação Hawking.

Para realizar a análise teórica, Casals e os cientistas que assinam o artigo levaram em consideração modelos matemáticos que mais se aproximariam a um buraco negro real, como por exemplo, o nível de sua rotação e a constante de expansão cosmológica do Universo, em equações desenvolvidas pelo matemático Roy Kerr na década de 1960 a partir das equações de Albert Einstein. E consideraram também o campo escalar quântico formado, por exemplo, pela Radiação Hawking.

Imagem de esfera sendo esticada e retorcida infinitamente, dando origem a duas esferas nas extremidades unidas por um fio retorcido. O que representa o que aconteceria se uma esfera entrasse no horizonte do buraco negro.
Segundo Casals, se uma esfera chegar até o horizonte de Cauchy, ela seria expandida quase que infinitamente nos polos, achatada infinitamente no centro, e sofreria uma torção também infinita.

Segundo Casals, se uma esfera chegar até o horizonte de Cauchy, ela seria expandida quase que infinitamente nos polos, achatada infinitamente no centro, e sofreria uma torção também infinita.

“Esses são os nossos resultados principais. Realmente o horizonte de Cauchy viraria uma região de curvatura muito forte, onde provavelmente o espaço-tempo finalizaria, terminaria lá, de algum jeito ou de outro. E também o que aconteceria na forma de uma esfera que ela se aproxima nesse horizonte da Cauchy, ela ficaria desse jeito, expandida fortemente nos polos, achatada no equador e twistada fortemente na região entre o achatamento e a expansão”, explica Casals, que está em viagem à Alemanha.

Se isso acontece com uma esfera, o que diria então o que aconteceria a uma pessoa! Mais estudos serão necessários para entender os reflexos desse possível fim para o espaço-tempo e as semelhanças que os buracos negros possuem com o que teria ocorrido no Big Bang.

(Colaborou Roger Marzochi)