Stephen Hawking estava certo sobre os buracos negros

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Cinquenta anos após ser proposto, o teorema de Stephen Hawking sobre buracos negros foi finalmente confirmado. Criada em 1971, a proposição afirmava que a área do horizonte de eventos de um buraco negro – ou seja, a fronteira da qual nada consegue escapar – nunca pode diminuir.

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Foto: REUTERS/Toby Melville/File Photo

A descoberta foi feita por cientistas dos Estados Unidos e publicada no periódico Physical Review Letters nesta semana. O teorema já havia sido comprovado matematicamente por Hawking, mas esta foi a primeira vez que o fenômeno é observado na natureza.

O estudo se deu a partir da análise da primeira onda gravitacional já detectada, chamada de GW150914 e descoberta em 2015. Ela foi produzida a partir da junção de dois buracos negros, que geraram não apenas um novo buraco negro, mas também propagaram uma grande quantidade de energia na forma de ondas gravitacionais.

Segundo o teorema de Stephen Hawking, a área desse terceiro buraco negro não deveria ser menor do que a soma dos dois que o originaram. Os resultados mostraram que a área total do horizonte de eventos do novo buraco negro não diminuiu após a colisão. Pelo contrário, ela aumentou.

Simulação computacional de dois buracos negros se fundindo, como o evento que originou a onda gravitacional GW150914. Foto: Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) project. Courtesy of LIGO.

Antes, as bordas dos dois buracos negros somavam cerca de 235 mil quilômetros quadrados – um pouco menor do que o Estado de São Paulo, que tem 248 mil km². Depois da fusão, essa área ficou em cerca de 367 mil quilômetros quadrados.

Agora, os próximos passos da equipe incluem continuar observando buracos negros pelo espaço para ver se a lei de Hawking é válida em todos eles. “É possível que haja um zoológico de diferentes objetos compactos e, embora alguns deles sejam buracos negros que seguem as leis de Einstein e Hawking, outros podem ser feras ligeiramente diferentes”, diz o autor principal do estudo, Maximiliano Isi, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).

O que se sabia sobre buracos negros até então?

Quando foi proposto por Hawking em 1971, o teorema chocou cientistas da época por traçar paralelos com a segunda lei da termodinâmica – segundo a qual a entropia (grandeza que mede o grau de desordem dentro de um objeto) nunca pode diminuir. Isso sugeria que os buracos negros, que até então eram consideradas regiões que nunca deixavam a energia escapar ou ser irradiada, podiam emitir calor.

Em 1974, o físico britânico adequou as duas teorias, mostrando que os buracos negros podem ter entropia e emitir radiação em escalas de tempo muito longas. Isso explicaria porque suas bordas nunca encolhem. Apelidada de “radiação Hawking”, ela é até hoje uma das maiores revelações feitas sobre buracos negros.

Em 2015, quando as primeiras ondas gravitacionais foram detectadas, um novo capítulo começou sobre essa discussão, mas só agora tivemos informações o suficiente para confirmar a proposta.

Fonte: Tilt e Revista Galileu

E aí? Você se interessa por buracos negros? O que achou da revelação?

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