Os buracos negros a muito tempo têm capturado a imaginação pública e têm sido objeto da cultura popular, de Star Trek até Hollywood. Eles são totalmente desconhecidos – os objetos mais escuros e mais densos no universo, de onde nem mesmo a luz pode escapar. E como se eles já não fossem bizarros o suficiente, agora outro fato foi adicionado: eles não existem.
Fundindo duas teorias conflitantes, Laura Mersini-Houghton, uma professora de física na UNC-Chapel Hill no College of Arts and Sciences, tem provado, matematicamente, que os buracos negros podem nunca terem se tornado algo, em primeiro lugar. O trabalho não somente força os cientistas a repensarem a fábrica do espaço-tempo, mas também repensarem as origens do universo.
“Ainda não estou em choque”, disse Mersini-Houghton. “Nós estamos estudando esse problema por mais de 50 anos e essa solução nos dá muito no que pensar”.
Por décadas, os buracos negros foram pensados como se formando quando uma estrela massiva colapsa sob sua própria gravidade terminando em um único ponto no espaço – imagine a Terra sendo esmagada numa bola do tamanho de uma noz – chamado de singularidade. Isso cria uma membrana invisível conhecida como o horizonte de eventos ao redor da singularidade e cruzando esse horizonte significa que você jamais poderia voltar. Esse é o ponto onde a força gravitacional do buraco negro é tão forte que nada pode escapar.
A razão para os buracos negros serem tão bizarros é que eles colocam duas teorias fundamentais do universo uma contra a outra. A teoria da gravidade de Einstein prevê a formação de buracos negros, mas uma lei fundamental da teoria quântica diz que nenhuma informação do universo pode desaparecer. Os esforços para combinar as duas teorias levam a não senso matemático que é conhecido como o paradoxo da perda da informação.
Em 1974, Stephen Hawking usou a mecânica quântica para mostrar que os buracos negros emitem radiação. Desde então, os cientistas têm detectado impressões digitais no cosmos que são consistentes com essa radiação, identificando uma lista de buracos negros no universo, que só cresce.
Mas agora, Mersini-Houghton, descreve um cenário inteiramente novo. Ela e Hawking, ambos concordam que à medida que uma estrela entra em colapso sob sua própria gravidade, ela produz a radiação de Hawking. Contudo, em seu novo trabalho, Mersini-Houghton mostra que para emitir essa radiação, a estrela também expele massa. Tanto é assim que à medida que ela encolhe ela não tem mais densidade para se tornar um buraco negro.
Antes de um buraco negro se formar, a estrela que está morrendo incha uma última vez e então morre. Uma singularidade nunca se forma, e nem mesmo um horizonte de eventos. A mensagem com o seu trabalho é clara: não existe algo como um buraco negro.
O artigo que foi recentemente submetido ao ArXiv, um repositório online de artigos de física, que não é um sistema peer-review, oferece as soluções numéricas exatas para esse problema e foi feito em colaboração com Harald Peiffer, um especialista em relatividade numérica na Universidade de Toronto. Um artigo anterior, feito por Mersini-Houghton, originalmente submetido ao ArXiv em Junho, foi publicado na revista Physics Letters B e oferece uma solução aproximada para o problema.
Evidências experimentais podem um dia fornecer a prova física se os buracos negros existem ou não no universo. Mas por agora, Mersini-Houghton diz que a matemática é conclusiva.
Muitos físicos e astrônomos acreditam que o nosso universo se originou a partir de uma singularidade que começou a se expandir com o Big Bang. Contudo, se as singularidades não existem, então os físicos têm que repensar suas ideias do Big Bang e se ele mesmo aconteceu.
“Os físicos têm tentado unir essas duas teorias – a teoria da gravidade de Einstein e a mecânica quântica – por décadas, mas esse cenário faz com que essas duas teorias vivam juntas e em harmonia”, diz Mersini-Houghton. “E isso é um grande negócio”.
Fonte:
http://phys.org/news/2014-09-black-holes.html
