Estamos um passo mais próximos de provar que buracos negros evaporam.

Na década de 70, Stephen Hawking fez uma previsão ousada de que buracos negros não são totalmente escuros; eles evaporam ao longo do tempo, emitindo pequenas quantidades de radiação no processo. Agora, físicos israelenses relataram a evidência mais forte até agora de que Hawking estava certo, em um novo estudo na Nature Physics. Os buracos negros se chamam assim porque a sua força gravitacional é tão forte que nem mesmo a luz pode escapar após passar do horizonte de eventos – um ponto sem retorno teórico.

Mas, depois, Hawking descobriu ser teoricamente possível que os buracos negros evaporem ao longo do tempo, através de um processo na mecânica quântica chamado de “radiação Hawking”. De acordo com a mecânica quântica, mesmo o vácuo do espaço não é realmente vazio. As chamadas “partículas virtuais” podem surgir e sumir ao longo de períodos tão curtos de tempo que elas não violam as leis estabelecidas da física. No entanto, se um par de partículas virtuais aparecer no horizonte de eventos de um buraco negro, e uma delas entrar, o buraco negro iria emitir fótons (partículas de luz), perdendo um pouco de sua massa no processo. Quanto maior o buraco negro, mais tempo ele leva para evaporar.

Assim, os chamados “miniburacos pretos” – que os físicos esperam criar no Grande Colisor de Hádrons (LHC) – iriam sumir em frações de segundo. A ideia de Hawking tem enormes implicações para a física teórica, principalmente para oparadoxo da informação em buracos negros. Mas como testar uma hipótese tão audaciosa?

Em 1981, Bill Unruh, físico na Universidade da Colúmbia Britânica (Canadá), propôs um experimento teórico que envolve um análogo sônico de buraco negro que ele apelidou de “buraco burro” – neste caso, é o som, não a luz, que fica preso em uma espécie de horizonte de eventos.

Unruh traçou uma analogia com uma cachoeira, onde a água flui cada vez mais rápido à medida que cai pela borda. Uma hora, a água vai acabar fluindo mais rápido do que o som pode viajar através da água, de modo que quaisquer fônons (partículas de som) tentando escapar serão apenas sugados para dentro.

Jeff Steinhauer em seu laboratório no Instituto de Tecnologia de Israel. (Nitzan Zohar/Technion)

“Buracos burros” não existem na natureza, embora Unruh goste de dizer às pessoas que criamos análogos de buracos negros ao tomar banho de banheira. As ondas de superfície se formam na banheira à medida que a água faz um redemoinho e desce pelo ralo, e quando ela está rasa o suficiente, a água que flui para o ralo se move mais rápido do que as ondas de superfície.

Mas os físicos acham que deveria ser possível criar análogos de buracos negros em laboratório, não com som, e sim com condensados de Bose-Einstein – formas exóticas de matéria ultrafria em estado quântico, na qual um grupo de átomos se comporta como um único átomo.

Em 2009, o laboratório de Jeff Steinhauer, do Instituto de Tecnologia de Israel (Technion), fez exatamente isso: eles produziram brevemente um fluxo supersônico por cerca de oito milissegundos em uma sopa de 100.000 átomos refrigerados de rubídio.

Foi algo emocionante, porque ofereceu o potencial para testar a previsão de Hawking. Análogos de buraco negro devem emitir o equivalente à radiação Hawking, incluindo fônons emaranhados.

Em 2014, Steinhauer divulgou os primeiros sinais do fenômeno em um de seus experimentos de buracos negros acústicos. Não foi um sucesso completo, no entanto: há ainda a possibilidade de que o sinal tenha sido apenas ruído no sistema, uma vez que a radiação observada tinha de ser estimulada.

Mas agora, Steinhauer diz que seu laboratório melhorou o equipamento experimental o bastante para observar fônons emaranhados sendo emitidos por um buraco negro acústico. E a radiação surge a partir do próprio condensado Bose-Einstein, sem a necessidade de um estímulo.

Se o resultado sobreviver a um maior escrutínio, isso seria algo grande para a física teórica, já que é um fator-chave para resolver o paradoxo da informação em buracos negros, e para um dia elaborar uma teoria unificada que combine a mecânica quântica com a relatividade geral. Isso também poderia render a Hawking um cobiçado Prêmio Nobel, cerca de 40 anos depois que ele fez sua previsão.

Acesse nosso Facebook – https://www.facebook.com/UniversoGenial?ref=hl

Acesse nosso Twitter – https://twitter.com/universo_genial

Acesse nosso Google+ – https://plus.google.com/10760548481248821010

Anúncios

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s