O teorema da calvície, formulado a partir das soluções das equações de Einstein e Maxwell, determina que buracos negros têm apenas três propriedades que os define: massa, momento angular e carga elétrica. Por "cabelo" entende-se todas as outras possíveis propriedades além das três citadas acima.
Um novo estudo conduzido por pesquisadores do Centro de Pesquisa Theiss, da Universidade de Massachusetts Dartmouth, e da Universidade de Rhode Island, mostrou que há uma categoria especial de buracos negros que desafiam os princípios do teorema da calvície, segundo o portal Interesting Engineering.
A equipe se focou nos buracos negros extremos: um tipo de buraco negro "saturado" com carga ou rotação máxima possível de ser carregada.
Eles descobriram que há uma quantidade, ou propriedade, que pode ser construída a partir da curvatura do espaço-tempo no horizonte do buraco negro que é conservada, e que pode ser mensurável a partir da Terra.
Como essa quantidade depende do modo de como o buraco negro é formado, e não das suas três propriedades clássicas, a primeira coloca em causa a unicidade do buraco negro caracterizada pelo teorema da calvície.
Cabelo gravitacional
A quantidade descoberta pela equipe constitui o "cabelo gravitacional". Os pesquisadores responsáveis pela descoberta afirmam que é potencialmente mensurável por observatórios de ondas gravitacionais recentes e futuros, como o observatório LIGO e a antena LISA.
"Este novo resultado é surpreendente porque os teoremas de exclusividade do buraco negro estão bem estabelecidos, assim como, em particular, sua extensão a buracos negros extremos", explica Lior Burko, do Centro de Pesquisa Theiss, em um comunicado à imprensa, citado no artigo.
"Os teoremas da unicidade pressupõem a independência do tempo. Mas o fenômeno Aretakis viola explicitamente a independência do tempo ao longo do horizonte dos eventos. Esta é a brecha pela qual o 'cabelo' pode saltar e ser 'penteado' a uma grande distância por um observatório de ondas gravitacionais", afirmou.
A equipe fez sua descoberta usando simulações numéricas intensivas. Os cientistas usaram dezenas de unidades de processamento gráfico (GPU, que, por sua vez, podem realizar até sete trilhões de cálculos por segundo) da corporação Nvidia com mais de cinco mil núcleos cada, em paralelo.
O novo estudo demonstra que poderá haver novas maneiras pelas quais possamos medir buracos negros e, por procuração, aprender mais sobre os mistérios do cosmo.
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