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Horizonte de eventos do buraco negro da Via Láctea
Uma nova pesquisa sugere que a solução para o paradoxo da informação dos buracos negros pode ser que estes buracos são, na verdade, objetos ultra-compactos conhecidos como estrelas congeladas.
Um novo estudo publicado na revista Physical Review D desafia a nossa compreensão dos buracos negros, propondo que estes fenómenos cósmicos podem não ser aquilo em que tradicionalmente acreditávamos.
Os buracos negros, previstos pela teoria geral da relatividade de Einstein, são conhecidos pela sua imensa força gravitacional, suficientemente forte para aprisionar até a luz numa região chamada horizonte de eventos. No seu núcleo, supostamente abrigam uma singularidade – um ponto infinitamente denso onde a física convencional se desfaz.
No entanto, o conceito de buracos negros há muito que é atormentado por paradoxos, nomeadamente o paradoxo da informação do buraco negro. De acordo com a termodinâmica, qualquer objeto com massa deve ter uma temperatura e emitir radiação.
Stephen Hawking teorizou que os buracos negros emitiam radiação, atualmente conhecida como radiação Hawking, formada nos seus limites. Isto levou a um enigma: se um buraco negro se evapora através desta radiação, a informação que contém pode perder-se para sempre, entrando em conflito com a mecânica quântica, que afirma que a informação não pode ser destruída.
Há mais de um século que os físicos se debatem com estas contradições. Embora existam certamente objetos semelhantes a buracos negros, alguns cientistas propuseram explicações para o que poderão ser. Uma das alternativas sugere que estes objetos não são verdadeiros buracos negros, como descritos por Einstein, mas sim objetos ultra-compactos (UCOs) chamados “estrelas congeladas”.
“As estrelas congeladas são um tipo de imitador de buracos negros: objetos astrofísicos ultracompactos que não têm singularidades, não têm horizonte, mas que conseguem imitar todas as propriedades observáveis dos buracos negros”, explica Ramy Brustein, professor de física na Universidade Ben-Gurion, em Israel. Se estas estrelas congeladas existirem, implicariam uma necessidade significativa de rever a teoria da relatividade geral de Einstein.
O conceito baseia-se na ideia de que a incerteza quântica pode impedir a formação de singularidades no interior dos buracos negros. De acordo com o princípio da incerteza de Heisenberg, a posição e o momento de uma partícula não podem ser determinados com exatidão. Isto criaria uma “pressão quântica” que impediria a matéria de colapsar numa singularidade, evitando assim as densidades infinitas que as equações de Einstein prevêem, explica o IFLScience.
As estrelas congeladas assemelhar-se-iam muito aos buracos negros tradicionais, mas com diferenças fundamentais. Por exemplo, poderiam possuir uma “firewall” – um estado altamente excitado no seu interior que evita o colapso. Estas diferenças poderiam ser observadas através de futuras detecções de ondas gravitacionais provenientes da colisão de buracos negros.
Embora a teoria seja prometedora, continua a ser especulativa. É necessária muito mais investigação para compreender completamente o interior destes objectos alternativos e para conceber testes que possam verificar a sua existência.
