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Um corpo de grande massa pode não ser a única
forma de distorcer o tecido do espaço-tempo. [Imagem: NASA]
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Curvatura do espaço-tempo
A teoria da relatividade geral de Einstein estabelece que corpos de grande massa curvam o tecido do espaço-tempo, sendo essa curvatura um efeito que conhecemos como força da gravidade. Isso significa que Einstein considerava que o tecido do espaço-tempo é originalmente plano em um dado local.
Mas pode não ser bem assim. É o que propõem Moritz Reintjes e Zeke Vogler (Universidade de Michigan) e Blake Temple (Universidade da Califórnia, em Davis).
Segundo eles, há uma outra forma de criar ondulações no tecido do espaço-tempo.
"Nós demonstramos que o espaço-tempo não pode ser localmente plano em um ponto onde duas ondas de choque colidem," explicou Temple. "Isto representa um novo tipo de singularidade na relatividade geral".
Singularidade
Os físicos chamam de singularidade o núcleo de um buraco negro, onde a curvatura do espaço-tempo atinge valores extremos, algo que as equações da física não contemplam.
De forma mais geral, uma singularidade é um pedaço do espaço-tempo que não pode parecer plano em nenhum sistema de coordenadas.
Segundo a relatividade geral, a gravidade é tão forte perto de uma singularidade que o espaço-tempo se distorce.
Singularidade de regularidade
Uma onda de choque pode criar uma descontinuidade, uma mudança abrupta, na pressão e na densidade do tecido do espaço-tempo, criando um ressalto em sua curvatura.
Mas, desde os anos 1960, os físicos calculam que uma única onda de choque não é suficiente para descartar a natureza plana do espaço-tempo em um determinado local.
O que os pesquisadores demonstraram agora é que isso pode acontecer quando duas ondas de choque colidem.
Segundo eles, o cruzamento das ondas de choque cria um novo tipo de singularidade, que eles chamaram de singularidade de regularidade.
"O que é surpreendente é que algo tão suave quanto ondas interagindo possa criar algo tão extremo quanto uma singularidade no espaço-tempo," disse Temple.
Em busca de uma singularidade
Os pesquisadores estão agora se debruçando em busca de manifestações dessa singularidade de regularidade, efeitos que possam ser medidos no mundo real.
Segundo eles, é possível que ondas de choque que passem pelo interior de estrelas possam criar suas singularidades regulares.
Mas será preciso demonstrar isto matematicamente antes que os astrofísicos possam começar a procurar por seus sinais.
Singularidades expostas podem ser mais estranhas que buracos negros
Não é a primeira vez que um cientista afirma que um buraco negro pode não ser negro. Agora, porém, dois físicos teóricos afirmam ter encontrado uma forma de demonstrar essa teoria.
Foi Albert Einstein quem lançou a teoria original segundo a qual estrelas maiores do que o Sol podem entrar em colapso e se comprimir emsingularidades - é assim que os físicos chamam os buracos negros. Singularidades são entidades tão massivamente densas que as leis da física não funcionam mais em seu interior.
Horizonte de eventos
Desde então, os astrônomos têm descoberto evidências indiretas da existência real dessas entidades, graças à conjectura da censura cósmica. Esta conjectura estabelece que singularidades "realísticas" - aquelas que podem realmente se formar na natureza - devem estar sempre escondidas por uma barreira chamada de horizonte de eventos, uma fronteira imaginária da qual a luz não consegue escapar. É isto que os torna perpetuamente negros para o resto do universo.
Singularidade exposta
É aí que entra a nova teoria, lançada por Petters e seu colega Marcus Werner. Eles acreditam ter descoberto uma forma de detectar a presença de uma singularidade exposta.
Incertezas
Os astrônomos não podem afirmar com certeza que todos os buracos negros são realmente negros porque as evidências que eles possuem de sua existência são todas indiretas. A principal dessas evidências é a fantástica força gravitacional que uma entidade invisível - potencialmente um buraco negro - exerce sobre a matéria ao seu redor.
Há ainda a emissão de radiações de alta energia ou a órbita quase inacreditável das estrelas vizinhas. Mas, como são todas evidências indiretas, não há como afirmar nada com certeza sobre a singularidade propriamente dita.
Lentes gravitacionais
Petters é um especialista em lentes gravitacionais, outro efeito da relatividade que permite que massivas fontes de gravidade dividam a luz de fundo em múltiplasimagens. Ele e outro pesquisador, Charles Keeton, da Universidade Rutgers, já haviam proposto que o fenômeno de lentes gravitacionais poderia ser utilizado para mostrar que a censura cósmica poderia ser violada.
Esta teoria, contudo, só vale para singularidades que não giram, o que os físicos concordam que não é algo realístico, tratando-se apenas de entidades teóricas. As singularidades já detectadas parecem girar e muito rapidamente - mais de 1.000 vezes por segundo.
Buracos negros se revelam
Agora, Petters e Werner demonstraram que um buraco negro pode se tornar uma singularidade exposta se seu momento angular - um efeito de seu giro - for maior do que sua massa. No caso de um buraco negro pesando cerca de 10 vezes mais do que nosso Sol, isso significaria alguns milhares de rotações por minuto.
Crenças
"Se você me perguntar se eu acredito que as singularidades expostas existem, eu lhe direi que estou em cima do muro," disse petters. "De certa forma, eu espero que eles não estejam lá. Eu preferiria encontrar os familiares buracos negros. Mas eu mantenho a mente aberta o suficiente para aceitar a tese contrária."
Não é para menos. Afinal, como ele mesmo afirma, uma singularidade exposta abalaria os fundamentos da relatividade geral.[Inovação Tecnológica]
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