Descoberta confirma teoria de Einstein e Hawking sobre buracos negros
Nova York — InkDesign News — Em um avanço significativo para a astrofísica, cientistas detectaram novos sinais de ondas gravitacionais provenientes da colisão de buracos negros, reforçando previsões fundamentais de Albert Einstein e Stephen Hawking, conforme divulgado em artigo publicado em 10 de setembro na Physical Review Letters.
O Contexto da Pesquisa
A astrofísica avança constantemente para além da teoria, buscando testar na prática as complexas equações que descrevem o universo. Há uma década, a comunidade científica celebrou a primeira detecção de ondas gravitacionais, prevista por Einstein em sua teoria da relatividade geral, durante uma fusão de buracos negros. Agora, equipamentos aprimorados no Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO), nos Estados Unidos, e suas parcerias com Virgo, na Itália, e KAGRA, no Japão, permitiram uma análise sem precedentes desses fenômenos cósmicos. A pesquisa, liderada por Maximiliano Isi e Will Farr do Flatiron Institute, aprofunda-se na natureza do espaço-tempo e nas regras fundamentais que regem os buracos negros: objetos tão densos que nem mesmo a luz consegue deles escapar.
Resultados e Metodologia
O novo estudo registrou as ondas gravitacionais originadas de uma fusão que resultou em um buraco negro com massa equivalente a 63 sóis, girando a 100 rotações por segundo. Progressos em instrumentação possibilitaram mapear com precisão todo o evento, desde o primeiro contato entre os buracos negros até a reverberação final da fusão, crucial para confirmar hipóteses longamente debatidas. Técnicas inovadoras para isolar frequências específicas do “toco” final — o toque do buraco negro recém-formado — comprovaram que estas estruturas são descritas apenas por sua massa e rotação, como proposto em 1963 por Roy Kerr.
“Esta é a visão mais clara até agora da natureza dos buracos negros.”
(“This is the clearest view yet of the nature of black holes.”)— Maximiliano Isi, Professor Assistente, Universidade Columbia
A pesquisa também testou a “área do teorema”, conceito proposto por Stephen Hawking, que afirma que a superfície do horizonte de eventos de um buraco negro só pode crescer. Com uma resolução quatro vezes superior à da primeira detecção, os dados mais recentes confirmam esse princípio com elevado grau de confiança.
“Com esta nova detecção, temos uma visão detalhada do sinal antes e depois da fusão dos buracos negros.”
(“With this new detection, we have an exquisitely detailed view of the signal both before and after the black hole merger.”)— Maximiliano Isi, Professor Assistente, Universidade Columbia
Implicações e Próximos Passos
A confirmação da simplicidade dos buracos negros, previstos pela teoria de Kerr, e do teorema da área de Hawking reforça a base da física moderna e impulsiona o entendimento sobre como a relatividade geral e mecânica quântica podem convergir no futuro. O estudo sugere conexões importantes com a segunda lei da termodinâmica, ressaltando implicações teóricas sobre entropia e a verdadeira natureza do espaço-tempo. Espera-se que, nos próximos anos, detectores se tornem até dez vezes mais sensíveis, promovendo testes ainda mais rigorosos.
“Ouvir os tons emitidos por esses buracos negros é nossa melhor esperança para aprender sobre as propriedades dos extremos espaço-tempo que eles produzem.”
(“Listening to the tones emitted by these black holes is our best hope for learning about the properties of the extreme space-times they produce.”)— Will Farr, Professor, Stony Brook University
O campo de ondas gravitacionais, há pouco tempo restrito à matemática teórica, entra em uma era empírica, trazendo perspectivas inovadoras para o estudo do universo.
Avanços contínuos no poder de detecção prometem aprofundar nosso conhecimento dos buracos negros e do próprio tecido do cosmos, consolidando a área como um dos pilares da ciência moderna.
Fonte: (ScienceDaily – Ciência)
