Um buraco negro resultante da fusão de outros dois emite ondas gravitacionais até atingir um estado de equilíbrio. O estágio final desse processo é caracterizado por ondas conhecidas como modo quase-normais, semelhantes às oscilações amortecidas de um toque de sino. Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Nottingham, Reino Unido, da qual participa o físico Maurício Richartz, da Universidade Federal do ABC (UFABC), em Santo André, São Paulo, mediu as frequências das oscilações quasi-normais de um análogo de buraco negro em laboratório.
Análogos de buracos negros são sistemas possíveis de serem controlados em laboratório que reproduzem alguns efeitos de um buraco negro real. Os análogos podem sugerir aos físicos novas abordagens na busca de sinais confirmando ou refutando teorias de gravitação alternativas à teoria da relatividade geral. No caso do experimento em Nottingham, no laboratório coordenado pela física Silke Weinfurther, o sistema análogo é um tanque de água que escoa por um ralo. Assim como a luz não pode escapar do horizonte de eventos de um buraco negro, as ondas na superfície do tanque não podem escapar da correnteza em volta do ralo quando a velocidade do fluxo de água excede a velocidade de propagação das ondas.
Os pesquisadores verificaram que, da mesma maneira que acontece quando buracos negros reais são perturbados, o análogo de buraco negro para as ondas na superfície da água também emite oscilações quasi-normais que decaem com o tempo. O resultados das medidas do experimento, publicados em julho na revista Physical Review Letters, mostram que os picos de frequência das oscilações observadas são compatíveis com as previsões teóricas.
Richartz participou do estudo com o apoio financeiro das agências FAPESP e CNPq.
Artigo científico
Quasinormal Mode Oscillations in an Analogue Black Hole Experiment?Theo Torres, Sam Patrick, Maurício Richartz e Silke Weinfurtner
Phys. Rev. Lett. 125, 011301 – 1 de julho de 2020
ArXiv:1811.07858
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