Buracos negros, o terror do Universo

 Buraco Negro em Atividade

Em física teórica, o passado determina o que acontecerá no futuro; e se a ciência sabe como o universo começou, também conseguirá calcular o futuro do tempo e espaço.

Um grupo de investigadores dos EUA, Portugal e Holanda, concluíram que existem alguns tipos de buracos negros, para os quais esta lei não vigora; e que, se alguém se aventurasse num buraco negro e sobrevivesse, poderia ter um número infinito de futuros.

Estas afirmações não são propriamente uma novidade; os físicos invocaram, a forte censura cósmica para a poder explicar.

Ou seja; algo catastrófico como um acontecimento terrível, impediria que os observadores entrassem numa região do espaço-tempo, em que o seu futuro não fosse determinado.

Roger Penrose  – prémio Nobel da Física 2020

Este princípio, proposto pela primeira vez há 40 anos pelo Nobel da física Roger Penrose, mantém intocada uma ideia determinista, que é a chave para qualquer teoria física; que afirma que o passado e o presente das leis físicas do universo, não permitem mais do que um possível futuro.

Mas de acordo com os cálculos do matemático Peter Hintz da Universidade da Califórnia, em alguns tipos específicos de buracos negros, num universo como o nosso que está em expansão acelerada, é possível sobreviver à passagem de um mundo determinista, para outro que não o seja.

Ninguém sabe ao certo como seria a vida num espaço onde o futuro é imprevisível; esta descoberta, não significa que as equações de Einstein da relatividade geral, que até agora descrevem perfeitamente a evolução do cosmos estejam erradas.

Nenhum físico vai viajar para dentro de um buraco negro para o medir; é uma questão matemática que torna as equações de Einstein, digamos que muito interessantes.

A principal característica dos buracos negros, é que nada escapa à sua gravidade nem mesmo a luz; e tudo o que atravessar o horizonte de eventos, nunca conseguirá escapar.

Em buracos negros menores, não seria possível sobreviver sequer à aproximação; as forças de maré próximas ao horizonte de eventos, simplesmente destruiria qualquer matéria e a transformaria em átomos.

Mas em buracos negros supermassivos nos núcleos de Galáxias como a Via Láctea, que pesam dezenas de milhões de biliões de vezes a massa de uma Estrela, cruzar o horizonte de eventos poderia não ser tão dramático.

Ser possível sobreviver à transição entre este mundo e o de um buraco negro, os físicos e matemáticos, há muito tempo que se questionam como seria esse mundo.

Os cientistas procuraram as respostas nas equações da relatividade geral de Einstein, para prever o mundo dentro de um buraco negro.

Essas equações só funcionam, até que o observador alcance o centro ou a singularidade; onde nos cálculos teóricos, a curvatura do espaço-tempo se torna infinita.

Mesmo que fosse possível chegar ao centro, um explorador de buracos negros nunca conseguiria comunicar o que encontrou ao mundo exterior.

Peter Hintz, estuda um tipo específico de padrão num buraco negro não rotativo, com uma carga elétrica; e esse objeto tem algo chamado de Cauchy, dentro do horizonte de eventos.

Supermassivo Buraco Negro

É nesse ponto do horizonte que o determinismo se degrada; e o passado, já não determina o futuro.

Os físicos argumentam, que ninguém poderia atravessar o ponto do horizonte de Cauchy porque seria aniquilado; mas segundo este ponto de vista, quando o observador se aproxima do horizonte o tempo anda mais devagar, e os relógios ficam mais lentos num forte campo gravitacional.

À medida que as ondas de luz e gravitacionais encontrem o buraco negro, o observador acabaria por ver toda essa energia simultaneamente; Hintz percebeu, que essa teoria não se aplica a um universo em expansão acelerada como o nosso.

Como o espaço-tempo está a ficar cada vez mais separado, grande parte do universo distante não afeta o buraco negro; porque essa energia não pode viajar mais rápido que a velocidade da luz.

Na verdade, a energia disponível para entrar no buraco negro é apenas, a contida no horizonte observável; é o volume do universo, que o buraco negro pode esperar ver ao longo da sua existência.

Para nós por exemplo; o horizonte observável é maior do que os 13.8 mil milhões de anos-luz que podemos ver no passado, porque inclui tudo o que veremos para sempre no futuro.

A expansão acelerada do universo, vai impedir-nos de ver além de um horizonte de cerca de 46,5 mil milhões de anos-luz; esse cenário, neutraliza a amplificação causada pela dilatação do tempo dentro do buraco negro; e em determinadas situações, cancela-a totalmente.

Neste caso; um observador poderia sobreviver a passar pelo horizonte de Cauchy, e chegar a um mundo não determinista, e existem algumas soluções nas equações de Einstein, que são lisas e sem forças de maré a ir para o infinito; onde pressupostamente tudo está bem no horizonte de Cauchy.

Depois disso todas as apostas estão desligadas, e em alguns casos como num buraco negro Reissner-Nordström-de Sitter, pode-se evitar a singularidade central, e viver para sempre num universo desconhecido.

Buracos negros com este tipo de carga, são muito difíceis de existir; uma vez que atraem matéria com carga oposta, até ficarem neutros.

Hintz argumenta, que buracos negros lisos e rotativos chamados de Kerr-Newman-de-Sitter comportar-se-iam inalteráveis e sem violar o determinismo.

A ciência desafia esse ponto de vista, e não é a primeira vez que se fala numa possível saída dos buracos negros; um estudo de 2016, diz que uma passagem para outra região do universo talvez seja possível.

Joaquim Vitorino   –  Astrónomo Amador

Jornalista e Diretor do Vila de Rei