segunda-feira, 15 de setembro de 2014

Um buraco negro não morre, ele faz algo muito mais bizarro

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Os buracos negros são, basicamente, “game over, man” para qualquer coisa que fica muito próxima a eles, mas eles não são invencíveis. Na verdade, eles estão sempre em processo de auto-destruição. Veremos como eles fracassam, e veremos se podemos ajudá-los a fazer isso mais rápido.

Realisticamente falando, você está morto logo que você chega perto de um buraco negro. Você vai ser espaguetificado pela extrema atracão gravitacional do buraco negro e/ou você vai ser frito pela radiação (mais sobre isso depois). Ninguém no futuro próximo ou distante vai chegar perto de um buraco negro (ou melhor, chegar até pode, difícil será voltar).

Quando uma coisa ultrapassa o chamado horizonte de eventos (o limite de não-retorno), ela será puxada para dentro do buraco negro com tanta força que não pode rá escapar. Nem mesmo a luz. Uma vez que algo vai para além do horizonte de eventos, já não “conta” como parte do universo.

O horizonte de eventos é a parte mais assustadora de um buraco negro. É também a razão pela qual um buraco negro morre. No mundo da mecânica quântica, o universo tem um ás na manga, no que veio a ser conhecido como radiação Hawking.

Para algo que contém tanto vazio, o universo é surpreendentemente completo. Os buracos negros não são buracos. São pacotes gigantes de matéria extremamente densos. Até mesmo trechos de espaço vazio não são realmente vazios quanto parecem. Partículas aparecem e desaparecem o tempo todo. Por quê?

A explicação começa com o tunelamento quântico. Partículas já apareceram de repente do outro lado de barreiras que elas não deveriam ser capazes de violar, graças ao princípio da incerteza de Heisenberg. Quanto mais perto de definir a posição de uma partícula, mais descontroladamente a sua dinâmica pode variar. Se sabemos qual é sua dinâmica, a sua posição pode variar.

Coloque uma partícula perto de uma barreira e, repentinamente, pode se obter a explosão de quantidade de movimento necessária para atravessar um túnel. Esta explosão do momento é também uma explosão de energia. E energia e matéria são uma coisa única de acordo com Einstein. Se a energia pode aparecer de repente, a matéria também pode. E quanto mais olhamos para o espaço e mais restrita a área que olhamos, mais devemos ver a matéria surgindo.

Nós não vemos grandes pedaços de matéria aparecendo espontaneamente porque quando uma partícula é criada, sua antipartícula é criada ao mesmo tempo. Como você já deve saber, quando partículas e antipartículas (as partículas de antimatéria) se juntam, elas se aniquilam. Claro, às vezes elas se afastam uma da outra e sobrevivem por um tempo, mas isso não costuma acontecer muitas vezes. O seu estado temporário faz com que os cientistas as chamem de partículas virtuais.

A menos que essa criação de partículas virtuais aconteça logo no horizonte de eventos de um buraco negro. Se uma partícula e sua antipartícula surgem ali, uma é sugada. A outra escapa. Se a antipartícula é sugada para dentro do buraco negro, ela não tem mais chances de aniquilar a partícula, que agora é real, e não virtual. A sua presença e energia já contam no universo. E radiação real vazando de um buraco negro significa que ele está encolhendo lentamente. Esta radiação, sugerida por Stephen Hawking e chamada de radiação Hawking, pode permitir que um buraco negro definhe com o tempo.

Quanta diferença partículas individuais fazem? Hawking pensa que elas fazem tanta diferença que a definição de “buraco negro” precisa mudar. Os buracos negros não têm um horizonte de eventos. Eles têm um “horizonte aparente.”

A borda do buraco negro faz com que os efeitos quânticos sejam selvagens,  as partículas virtuais que surgem fazem com que o horizonte aparente flutue, e toda a coisa é uma cintilante bagunça que aumenta e diminui. Quando essa flutuação do horizonte cessa, o buraco negro pode acabar.

Mesmo com toda a radiação Hawking e o horizonte aparente cintilando, seria necessário um longo, longo tempo para um buraco negro desaparecer. Um buraco negro do tamanho do Sol levaria muitos bilhões de vezes a idade atual do universo para desaparecer completamente. E mesmo que criássemos um dispositivo para estimular a formação de pares de matéria-antimatéria, não há nenhuma maneira de colocá-lo no horizonte de eventos.

Fontes: http://io9.com/
            http://ocientista.com/c/espaco/buracos-negros/

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