O físico, teórico e cosmólogo Stephen Hawking é considerado um dos grandes pensadores da era moderna da ciência; ele também participou ativamente da comunidade de divulgação científica, oferecendo uma visão mais simplificada sobre os conceitos do universo.
Enquanto algumas das suas contribuições foram comprovadas durante a sua vida, outras ainda precisam ser detectadas e analisadas para decretar uma confirmação real. Em 1974, o físico publicou um artigo sobre buracos negros que trouxe um conceito ainda desconhecido pelos pesquisadores da área: a radiação de Hawking.
Apesar de ser uma ideia prevista e apoiada pelos modelos da relatividade geral e mecânica quântica, o conceito ainda não foi confirmado. A radiação de Hawking não é o único conceito proposto pelo cientista que ainda não foi confirmado pela ciência. Outra ideia do gênio, as 'estrelas de Hawking', também não conseguiram ser confirmadas por meio dos instrumentos utilizados atualmente.
“Mesmo que o Sol seja usado como exercício, há boas razões para pensar que as estrelas Hawking seriam comuns em aglomerados globulares e galáxias anãs ultrafracas. Isto significa que as estrelas Hawking podem ser uma ferramenta para testar a existência de buracos negros primordiais e o seu possível papel como matéria escura”, disse o professor da Universidade Estadual de Illinois e coautor de um estudo sobre o tema, Matt Caplan.
A fim de explicar um pouco mais sobre o que é uma estrela de Hawking, reunimos informações de cientistas, astrônomos e outros especialistas da área.
O que é radiação Hawking?
Ao escrever o artigo em 1974, intitulado de ‘Explosões de Buracos Negros?', Stephen Hawking descreveu que o universo pode possuir uma radiação térmica emitida por buracos negros devido aos efeitos quânticos do horizonte de eventos — trata-se da fronteira ao redor de um buraco negro, onde nem mesmo a luz pode escapar de sua força gravitacional.
Apesar de ser apoiada pelos modelos de relatividade e mecânica quântica, o conceito ainda não foi comprovado. Caso isso aconteça, os cientistas poderão confirmar que buracos negros pode emitir energia e reduzir de tamanho devido à emissão da radiação Hawking.
“À medida que um buraco negro emite esta radiação térmica, seria de esperar que perdesse massa. Isto, por sua vez, aumentaria a gravidade superficial e, assim, aumentaria a taxa de emissão. O buraco negro teria, portanto, uma vida finita da ordem de 1071 (Msolar/M)-3 s. Para um buraco negro de massa solar, isso é muito maior que a idade do Universo”, Stephen Hawking explica no artigo publicado na revista Nature.
A confirmação da hipótese pode ter um impacto significativo na compreensão dos buracos negros e da própria física fundamental, pois sua existência implicaria que essas estruturas cósmicas massivas emitem energia na forma de radiação.
A ciência atual acredita que a radiação de Hawking existe, mas como pode ser uma emissão extremamente fraca, é extremamente detectá-la com os instrumentos da astronomia atual.
O que é uma estrela de Hawking?
Em 1971, Stephen Hawking também propôs a ideia da estrela de Hawking, um objeto cósmico extremamente compacto e massivo — possivelmente mais denso até do que uma estrela de nêutrons. Um dos grandes diferenciais dessa teoria é que um objeto cósmico desse tipo não possuiria nenhum horizonte de eventos. Hipoteticamente, essa estrutura seria criada quando uma estrela recém-formada capturasse um pequeno buraco negro primordial.
O núcleo dessa estrela abrigaria um buraco negro primordial muito pequeno e, diferentemente das estruturas estelares mais comuns, ela seria alimentada pela energia que se acumula no buraco negro e não pela fusão estelar. De qualquer forma, como é apenas uma hipótese, os pesquisadores ainda não definiram exatamente o que serviria de alimentação para a estrela de Hawking.
A ilustração apresenta como o Sol seria com um buraco negro primordial em seu núcleo; até o momento, os astrônomos não confirmaram a existência de buracos negros primordiais.Fonte: Max Planck Institute for Astrophysics
“As estrelas que abrigam um buraco negro no seu centro podem viver surpreendentemente muito tempo. Nosso Sol pode até ter um buraco negro tão massivo no planeta Mercúrio em seu centro, sem que percebamos”, disse o professor assistente na Universidade de Yale e líder de um estudo sobre o tema, Earl Patrick Bellinger.
Após imaginarem um cenário hipotético em que o Sol seria uma estrela de Hawking, os cientistas descobriram que essa estrutura cósmica teria uma vida útil semelhante à principal estrela do nosso Sistema Solar. A evolução de um objeto estelar normal e das versões de Hawking seria essencialmente indistinguível aos 'olhos' da ciência, pois a única diferença entre elas seria na forma de alimentação em seus núcleos.
Daqui a bilhões de anos, quando o processo de fusão nuclear no Sol se esgotar, ele começará a se contrair para se transformar em uma gigante vermelha. Se ele fosse uma estrela de Hawking, aconteceria de forma diferente: o buraco negro primordial em seu núcleo expandiria até consumir toda a estrutura solar.
A sombra da Estrela de Hawking: o futuro incerto do nosso sistema solar
Caso o Sol realmente fosse uma estrela de Hawking, isso poderia resultar em efeitos significativos em todo o Sistema Solar. Por exemplo, as condições de luminosidade do Sol poderiam ser alteradas e, consequentemente, esse cenário também afetaria as condições climáticas dos planetas.
As órbitas dos corpos celestes também poderiam ser diferentes devido à densidade da estrela de Hawking. Mas calma! Tudo isso é apenas hipotético e não existe evidência de que o Sol é uma estrela de Hawking. Na verdade, ainda não existe nenhuma confirmação sobre tal objeto estelar.
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