Os buracos negros e de minhoca aparecem há muito em vários filmes e séries de ficção científica, nos quais os viajantes espaciais se deslocam através deles pelo universo.
O que são os buracos negros e de minhoca? É possível viajar através do tempo e do espaço? O que é real nos filmes de ficção científica? Físicos russos de universidades que participam do Projeto 5-100 responderam à Sputnik Mundo.
O que é um buraco negro?
Os físicos qualificam como um buraco negro uma área de espaço-tempo onde se gera um campo gravitacional tão forte que nenhuma partícula material, nem a energia, nem mesmo a informação, incluindo a luz, pode escapar desta área quando se cai nela.
O buraco negro está separado por um horizonte de eventos: fronteira do buraco negro da qual nenhum objeto pode sair, nem mesmo a radiação. Sendo assim, os observadores que estão fora do buraco não podem saber o que acontece em seu interior.
Conforme a teoria geral da relatividade, a geometria dos buracos negros se descreve por equações de campo de Einstein, que vinculam entre si a métrica do espaço-tempo curvo com as propriedades da matéria que lhe preenche, sendo a gravitação a manifestação da curvatura do espaço-tempo, explica Kiril Bronnikov, professor da Universidade Russa da Amizade dos Povos, em Moscou.
"Os cientistas descreveram em teoria vários tipos de buracos negros. Eles se distinguem pela rotação ou sua ausência, a carga elétrica e outros parâmetros possíveis. Se considera que os buracos negros podem surgir quando estrelas massivas se comprimem na etapa final de sua evolução ou devido a flutuações da matéria muito densa no universo inicial", destaca o cientista.
Segundo o especialista, é impossível ver um buraco negro porque um observador externo não pode receber nenhuma informação desde o horizonte de eventos. Por isso, o buraco negro pode se manifestar tão somente de maneira indireta: mediante a curvatura dos raios de luz ou da radiação eletromagnética que as partículas materiais que caem no buraco emitem, etc.
Os cientistas não puderam entender ainda o que representa o interior dos buracos negros, que está atrás do horizonte de eventos.
Conforme a teoria geral da relatividade, estes devem conter as chamadas singularidades, áreas com valores muito altos da curvatura do espaço-tempo, densidade e pressão da matéria, enquanto muitos cientistas consideram isso impossível.
"Chegamos à fronteira de nossas concepções tradicionais sobre o espaço-tempo e entramos em uma área desconhecida da teoria da gravidade que não se desenvolveu ainda", diz Kiril Bronnikov.
Ele crê que é possível que exista outro tipo de buraco negro, o chamado universo negro. Pode se parecer com qualquer outro buraco negro. Ao cair nele, atravessando o horizonte de eventos, o observador entra em um novo universo que se amplia.
© AFP 2019 / EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY
Sercanias do grande buraco negro, no coração da galáxia ativa NGC 3783, na constelação sulina do Centauro (imagem referencial)
Buscando buracos negros
No início de 2019, terminou o programa de observação do interferômetro terrestre e espacial RadioAstron com resolução milhares de vezes maior que a do famoso telescópio Hubble. O RadioAstron inclui dezenas de radiotelescópios terrestres mais potentes e um observatório espacial, unidos com algoritmos especiais, formando uma planta virtual cujo diâmetro é maior que nosso planeta.
O equipamento permitiu aos astrônomos russos descobrir no centro da galáxia OJ287, constelação de Câncer, um par de buracos negros supermassivos situados a uma curta distância um do outro, comunicou Yuri Kovalev do Instituo de Física e Tecnologia de Moscou.
"Nossas observações correspondem completamente às previsões teóricas. No futuro, planejamos estudar em ondas mais curtas com o uso de interferômetros terrestres e espaciais os arredores de buracos negros. Isso nos permitirá comprovar as ideias teóricas sobre a existência de outros objetos: os chamados buracos de minhoca”, diz o cientista.
© FLICKR.COM/ PHIL PLAIT
Buracos negros supermassivos, o maior tipo de buraco negro, são normalmente encontrados no centro de grandes galáxias.
Túneis para outras dimensões
Os buracos de minhoca são os objetos mais curiosos do universo e suscitam intensos debates entre os cientistas. São configurações do espaço-tempo em forma de túneis entre áreas afastadas do nosso universo ou até entre vários universos.
Os buracos de minhoca são similares aos buracos negros, sendo objetos localizados com um forte campo de gravidade e uma curvatura do espaço. Enquanto isso, a diferença relativa aos buracos negros é que não possuem o horizonte de eventos. Sendo assim, em teoria é possível entrar e sair destes buracos, de acordo com Serguei Rubin, professor da Universidade Nacional de Investigações Nucleares, em Moscou.
Apesar dos buracos de minhoca não contradizerem a teoria da relatividade e serem previstos por várias teorias cosmológicas, nenhum foi encontrado. Além do mais, os buracos de minhoca preveem uma geometria do espaço-tempo que não é típica para a manutenção de uma matéria com propriedades exóticas, por exemplo com densidade negativa da energia.
Serguei Rubin não compartilha da opinião do astrônomo Heino Falcke sobre as recentes fotografias da sombra do buraco negro no centro da galáxia M87, obtidas pelo projeto Even Horizons Telescope, que poderiam confirmar a existência de túneis na estrutura espaço-tempo. Para tirar conclusões definitivas falta maior exatidão de medições.
Como entrar em um buraco de minhoca?
Nem todos os filmes sobre portais em outras dimensões estão longe das atuais teorias científicas, opina o professor Artiom Yurov da Universidade Federal do Báltico Immanuel Kant.
"No filme Interstellar, a informação sobre buracos negros e espaços adicionais está de acordo com as teorias científicas. Não é surpreendente, dado que o assessor científico do filme foi um vencedor do Prêmio Nobel, o especialista na física dos buracos negros Kip Thorne, inspirador que deu nova vida às ideias sobre a existência dos buracos de minhoca", destaca o cientista.
Ele ainda acrescenta que, embora os buracos de minhoca possam existir conforme as leis da física, não podem surgir independentemente. Enquanto isso, uma civilização com alto nível de desenvolvimento científico e tecnológico poderia os construir.
"Não há surpresa alguma. Um carro Toyota não pode aparecer de maneira espontânea. É necessário o fabricar”, considera o cientista.
Os físicos pensam hoje sobre a formação de buracos de minhoca que não se destroem rapidamente, assim como sobre a possibilidade de fazê-los demasiado grandes para que pelo menos moléculas fiquem nele e não se destruam.
"Hipoteticamente pode-se enviar o genoma humano através de um buraco de minhoca", diz Serguei Rubin.
Sendo assim, no futuro se poderá hipoteticamente enviar a humanidade de um universo moribundo para outro que comece a viver. Não é necessário enviar um ser humano. Pode-se enviar somente a informação, o que permitirá restabelecer nossa civilização em um novo universo.
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