A detecção de ondas gravitacionais confirma a "profecia" de Einstein e Hawking sobre os buracos negros.

Cientistas acabam de registrar os sinais de ondas gravitacionais mais detalhados de uma colisão de buracos negros, confirmando assim, pela primeira vez, duas importantes previsões de Einstein e Hawking sobre buracos negros.

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

Os buracos negros, esses "monstros cósmicos" com uma força gravitacional tão imensa 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 extensivamente 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 o estudo dos buracos negros.

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

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

Uma delas é a teoria de Kerr de Einstein. De acordo com a relatividade geral, os buracos negros só podem ser descritos por duas propriedades fundamentais: massa e rotação. Todas as outras características "desaparecem" ao cair em um buraco negro, um fenômeno conhecido como "teorema sem pelos".

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

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

Uma descoberta revolucionária 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 os sinais de ondas gravitacionais mais detalhados já obtidos, originados da colisão de dois buracos negros (evento GW250114), criando um buraco negro supermassivo com uma massa 63 vezes maior que a do Sol e girando a 100 rotações por segundo.

Graças a avanços tecnológicos inovadores, os cientistas obtiveram pela primeira vez um "quadro completo" dos eventos que antecederam e sucederam a fusão de dois buracos negros. A partir desses dados, eles confirmaram simultaneamente duas hipóteses:

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

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

Einstein (à direita) e Hawking (à esquerda) fizeram observações 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 impressionante entre buracos negros e termodinâmica. Em outras palavras, o crescimento da área da superfície de um buraco negro é semelhante ao aumento da entropia, o que implica que os buracos negros podem ser uma "janela matemática" que nos permite obter uma compreensão mais profunda da natureza do espaço, do tempo e até mesmo do maior feito da física moderna: unificar a relatividade geral e a mecânica quântica na gravidade quântica.

Maximiliano Isi, membro da equipe de pesquisa, afirmou: "Esta é a evidência mais clara até o momento de que os buracos negros no espaço realmente se assemelham ao que Einstein descreveu em sua teoria. O fato de a área da superfície de um buraco negro seguir um padrão de entropia semelhante tem implicações muito profundas para a natureza do universo."

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

Mais de 100 anos depois de Einstein ter previsto os buracos negros usando 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 em livros de ciência, estão gradualmente se tornando uma entidade "real" aos olhos dos astrônomos, e cada sinal de onda gravitacional registrado é um passo adiante para ajudar a humanidade a entender melhor o universo misterioso em que vivemos.

Voltando ao assunto

MINH HAI

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