O Universo esburacado

Nem a luz escapa de ser engolida pelos objetos mais misteriosos do Universo, cuja existência desafia a relatividade e a mecânica quântica.

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Atualizado em 31 out 2016, 18h50 - Publicado em 31 out 2007, 22h00

Texto Salvador Nogueira

Logo que a relatividade geral de Einstein foi divulgada, em 1915, vários físicos começaram a brincar com as equações, para ver que fenômenos estranhos poderiam ser previstos por essa nova teoria da gravitação. Um deles era o alemão Karl Schwarzchild, então servindo no Exército alemão na 1a Guerra Mundial (na qual morreria). Do front, ele fez cálculos que mostravam que, se uma quantidade suficientemente grande de massa fosse amontoada num espaço suficientemente pequeno, o resultado seria uma implosão completa – a matéria seria toda agrupada num ponto infinitamente quente e denso, denominado uma singularidade.

Nos arredores, a força gravitacional se torna tão intensa que, a partir de uma determinada distância do ponto central, nada pode escapar – nem mesmo a luz. Essa é a descrição básica de um buraco negro.

A solução apresentada por Schwarzchild foi validada por Einstein, mas era basicamente uma especulação – ninguém queria sugerir que algo daquele jeito existisse no mundo real. Até porque o fato de as equações produzirem um ponto cheio de quantidades infinitas quer dizer, na verdade, que a teoria não agüentou o tranco e “quebrou”. Seria um indício das limitações dela – coisas infinitas, por definição, não fazem sentido para a ciência.

Mas eis que, com a evolução das teorias que explicavam o funcionamento das estrelas, veio uma surpresa. Astros suficientemente grandes (com 20 vezes o tamanho do Sol ou mais), no final de sua vida, podem implodir a ponto de encolher além do limite estabelecido pelos cálculos de Schwarzchild. Os buracos negros se tornavam, assim, uma possibilidade real.

Enxergando o invisível

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Hum, mas como observar algo que, por definição, é invisível, já que captura toda a luz? Alguns métodos já ajudaram a confirmar a existência dos comilões cósmicos. O mais simples é quando uma estrela dupla tem um de seus membros transformado em buraco negro. O que sobra é a companheira girando ao redor do “nada”. Ao observarmos esse giro, podemos concluir que é lá que reside um buraco negro.

Outro método, mais emocionante, exige que peguemos o buraco negro no “flagra”, enquanto ele está almoçando. Se ele estiver, por exemplo, engolindo uma estrela, conforme ela vai se despedaçando e espiralando na direção do buraco, a matéria atinge altas velocidades e produz doses cavalares de raios X – que podem ser observadas com nossos instrumentos.

Com essas descobertas, os buracos negros deixaram de ser meras especulações e viraram elementos centrais da arquitetura do Universo. O que eles estão fazendo no centro de cada galáxia? Seriam eles “sementes” para a formação das galáxias? Ou resultado de sua evolução? São perguntas que hoje intrigam os cientistas.

E ainda tem um detalhe saboroso: um buraco negro, com sua singularidade muito (e talvez infinitamente) quente e densa, lembra muito um outro evento da história do nosso Universo – o big-bang.

O dia em que os físicos entenderem exatamente o que se passa no interior de um buraco negro será o momento em que todos os mistérios da origem do Cosmos estarão revelados. Mas, antes disso, eles têm uma tarefa hercúlea pela frente: juntar a relatividade geral e a mecânica quântica numa única teoria, uma que não se quebre diante dos desafios impostos pelas condições radicais do interior desses misteriosos devoradores cósmicos.

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Horizonte irreversível

A fronteira que define o ponto de não-retorno, a partir do qual nada pode fugir da gravidade arrasadora que vem de um buraco negro, é chamada de horizonte dos eventos pela física.

“Se fosse possível ver alguém caindo num buraco negro, em dado momento a impressão seria a de que a pessoa congelou no tempo.”

Andrew Hamilton, universidade do colorado