Detecção de ondas gravitacionais confirma a 'profecia' de Einstein e Hawking sobre buracos negros

Cientistas acabaram de registrar o sinal de onda gravitacional mais detalhado de uma colisão de buraco negro, confirmando pela primeira vez que duas importantes previsões de Einstein e Hawking sobre buracos negros estão corretas.

Quando dois buracos negros se fundem, criam ondulações no espaço chamadas ondas gravitacionais. Detectores na Terra conseguem captar esses sinais, ajudando os cientistas a compreender melhor o universo. - Foto: Maggie Chiang/Simons Foundation

Os buracos negros, "monstros cósmicos" com uma força gravitacional tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar, são há muito tempo um tema fascinante para os cientistas.

Apesar de terem aparecido nos trabalhos teóricos de Albert Einstein há mais de um século e de terem sido amplamente estudados por Stephen Hawking no século XX, os buracos negros continuam sendo o tema mais inacessível do universo devido à sua natureza "invisível".

Ondas gravitacionais: a chave para desvendar os mistérios da pesquisa sobre buracos negros.

Em 2015, o Observatório de Ondas Gravitacionais LIGO (EUA) registrou pela primeira vez ondas gravitacionais, ondulações no espaço-tempo causadas pela colisão de dois buracos negros em uma região distante do universo. Essa descoberta foi comparada à "abertura de um novo sentido" para observar o universo e também proporcionou a oportunidade de verificar diretamente teorias sobre buracos negros.

No entanto, os dados iniciais não são suficientemente detalhados para confirmar duas previsões importantes.

Uma delas é a Teoria de Kerr de Einstein. De acordo com a relatividade geral, os buracos negros podem ser descritos por apenas duas propriedades básicas: massa e rotação. Todas as outras propriedades "desaparecem" ao cair em um buraco negro, um fenômeno conhecido como "teorema da ausência de cabelo".

Em segundo lugar está o Teorema da Área de Hawking. Stephen Hawking previu em 1971 que a área do horizonte de eventos de um buraco negro, a fronteira da qual nada pode escapar, só pode permanecer a mesma ou aumentar com o tempo, nunca diminuindo.

Isso é visto como um princípio semelhante à segunda lei da termodinâmica, que afirma que a entropia (grau de desordem) do universo está sempre aumentando.

Avanço após uma década

Segundo o Sciencedaily , a colaboração internacional LIGO-Virgo-KAGRA publicou recentemente novos resultados de pesquisa na revista Physical Review Letters . Eles registraram o sinal de onda gravitacional mais detalhado já obtido, originado da colisão de dois buracos negros (evento GW250114), formando um buraco negro gigante com massa 63 vezes maior que a do Sol e girando até 100 vezes por segundo.

Graças à tecnologia de ponta, os cientistas obtiveram pela primeira vez uma "imagem completa" do período anterior e posterior à fusão de dois buracos negros. A partir desses dados, eles confirmaram duas hipóteses simultaneamente:

Os buracos negros são de fato descritos com precisão por massa e rotação, exatamente como previsto pela teoria da relatividade geral de Einstein.

A área do horizonte de eventos só aumenta após a fusão, de acordo com o teorema da área de Hawking.

Einstein (à direita) e Hawking (à esquerda) tinham avaliações precisas sobre a natureza dos buracos negros - Foto: MashableIndia

Dos buracos negros à natureza do universo

A demonstração do teorema de Hawking revela um paralelo curioso entre buracos negros e termodinâmica. Em outras palavras, o crescimento da área de um buraco negro assemelha-se a um aumento na entropia, o que implica que os buracos negros podem ser uma "janela matemática" para a nossa compreensão da natureza do espaço, do tempo e do maior objetivo da física moderna: unificar a relatividade geral e a mecânica quântica em uma teoria da gravidade quântica.

"Esta é a evidência mais clara até agora de que os buracos negros no universo realmente se conformam à teoria de Einstein", disse Maximiliano Isi, membro da equipe de pesquisa. "O fato de a área de um buraco negro obedecer à mesma lei da entropia tem implicações profundas para a natureza do universo."

Na próxima década, os detectores de ondas gravitacionais serão 10 vezes mais sensíveis do que são hoje. Um sucessor da Antena Espacial de Interferômetro Laser, atualmente em construção, promete captar vibrações de buracos negros supermassivos no centro das galáxias.

Mais de 100 anos depois de Einstein ter previsto os buracos negros com equações matemáticas, e mais de meio século depois de Hawking os ter comprovado teoricamente, a humanidade começou agora a "ouvir" e "ver" diretamente os sinais que comprovam as suas previsões.

Os buracos negros, que antes existiam apenas nos livros de ciência, estão gradualmente se tornando entidades "reais" diante dos olhos dos astrônomos, e cada sinal de onda gravitacional registrado é um passo adiante para ajudar os humanos a entender melhor o universo misterioso em que vivemos.

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MINH HAI

Fonte: https://tuoitre.vn/phat-hien-song-hap-dan-xac-nhan-tien-tri-cua-einstein-va-hawking-ve-ho-den-20250913075131812.htm