Se um buraco negro por acaso esbarra em um de minhoca, quem engole quem? Essa é a pergunta que astrônomos da Vanderbilt University se fizeram e chegaram à conclusão de que esse encontro e o resultado dele podem ser detectados através das ondulações no espaço-tempo – as ondas gravitacionais previstas por Einstein em 1916 (spoiler alert: buracos de minhoca engolem buracos negros).
Os dois são semelhantes: ambos são incrivelmente densos, exercem atração gravitacional um sobre o outro e, vistos de fora, podem ser semelhantes. A diferença é que, em teoria, nada escapa de um buraco negro (a velocidade para fugir do horizonte de eventos teria que ser maior que a velocidade da luz), enquanto que um buraco de minhoca funcionaria como um atalho no espaço-tempo entre dois pontos do Cosmos ou mesmo entre universos.
De acordo com Einstein, a gravidade tem a capacidade de deformar o espaço e o tempo. Isso significa que, ao se moverem por um campo gravitacional, dois ou mais corpos produzem ondas gravitacionais que, à velocidade da luz, cortam o Cosmos comprimindo e esticando o espaço-tempo.
As ondas gravitacionais chegam à Terra extremamente fracas e, por isso, são difíceis de serem captadas. Somente em 2016, um século depois de terem sido previstas por Einstein, que o Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), comprovou que o físico alemão estava certo. Desde então, 20 colisões gigantes entre objetos extraordinariamente densos e massivos, como buracos negros e estrelas de nêutrons, já foram detectados por interferômetros em todo o mundo.
Consequências do embate
O pulo do gato pensado pelos astrofísicos é: se existem buracos de minhoca, é possível detectar buracos negros caindo dentro deles através das ondulações provocadas pelo encontro no espaço-tempo.
O problema: buracos de minhoca, se reais (e a Teoria da Relatividade Geral de Einstein comporta a sua existência), são instáveis, ou seja, se abrem e se fecham quase ao mesmo tempo. O que os manteria abertos seria uma substância com massa negativa, cuja existência não é unanimidade entre os físicos.
Essa longa fileira de “se” (se os buracos de minhoca existem, se eles permanecem abertos por força da matéria com massa negativa, se essa substância exótica existe) foi usada para determinar que tipo de ondas gravitacionais seriam detectadas se um buraco negro esbarrasse em um buraco de minhoca.
Entre dois mundos
No cenário criado nos modelos computacionais da pesquisa, um buraco negro com 5 vezes a massa solar é engolido por um buraco de minhoca estável, 200 vezes mais massivo que o Sol.
Depois de cair no buraco de minhoca, o buraco negro sai em outro ponto no espaço-tempo e, por conta da atração gravitacional que os corpos exercem um sobre o outro, é novamente engolido e cuspido em outro ponto deste ou de outro universo.
A singularidade terminaria presa ou dentro do buraco de minhoca ou na órbita de uma de suas aberturas.Fonte: Shutterstock/Jurik Peter
Quando o buraco de minhoca fosse engolido pelo negro, o sinal gravitacional deste também desapareceria subitamente. A singularidade saltaria vezes sem conta entre dois pontos, sai no ponto B; é sugada de novo no ponto B e sai de novo no ponto A, gerando repetidas explosões de ondas gravitacionais seguidas de silêncio.
Em algum ponto, o buraco negro começaria a perder energia para gerar ondas gravitacionais, ficando preso dentro do buraco de minhoca ou na órbita de uma das aberturas. A detecção das ondas gravitacionais geradas por esse encontro, ainda hipotético, revelou-se de um tipo jamais observado e seria uma evidência de que buracos de minhoca são reais.
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