De acordo com uma teoria formulada por Stephen Hawking, os buracos negros passam por um processo de evaporação ao longo do tempo, resultando na perda gradual de sua massa por meio de uma peculiar forma de radiação.

Esse fenômeno ocorre devido aos efeitos provocados pelo horizonte de eventos nos campos quânticos adjacentes.

No entanto, constata-se que a característica acentuada de um horizonte de eventos pode não ser tão determinante nesse processo.

O estudo realizado

De acordo com uma recente investigação conduzida pelos astrofísicos Michael Wondrak, Walter van Suijlekom e Heino Falcke, da Radboud University, na Holanda, é possível que uma inclinação adequadamente acentuada na curvatura do espaço-tempo possa desencadear o mesmo fenômeno.

Isso implica que a radiação de Hawking, ou algo substancialmente análogo a ela, pode não estar restrita exclusivamente aos buracos negros, mas sim ser uma presença ubíqua.

"

Essa constatação sugere que o universo está fadado a evaporar perante nossa observação, ocorrendo em uma escala temporal extremamente lenta.

“Demonstramos que”, diz Wondrak , “além da conhecida radiação Hawking, há também uma nova forma de radiação”.

Explicando melhor

A radiação de Hawking é um fenômeno que permanece além de nossa capacidade atual de observação direta. No entanto, tanto a fundamentação teórica quanto os experimentos conduzidos até o momento sugerem que sua existência é plausível.

A seguir, apresenta-se uma explicação extremamente simplificada de seu funcionamento. Caso possua algum conhecimento sobre buracos negros, é provável que esteja ciente de sua natureza como entidades cósmicas que, por meio de um poderoso efeito gravitacional, absorvem tudo o que está ao seu redor de maneira inevitável.

De fato, a compreensão correta reside na percepção de que os buracos negros não possuem uma força gravitacional mais intensa em relação a corpos de massa equivalente.

O que caracteriza essas entidades é a sua densidade: uma quantidade significativa de massa comprimida em um espaço extremamente diminuto.

Dentro de uma determinada proximidade desse objeto denso, a atração gravitacional se torna tão extraordinariamente poderosa que a velocidade de escape, ou seja, a velocidade necessária para se afastar dele, torna-se inalcançável.

Mesmo a velocidade da luz no vácuo, que é a velocidade máxima conhecida no Universo, não é suficiente para escapar desse domínio. Essa proximidade é comumente denominada horizonte de eventos.

Hawking demonstrou de forma matemática que os horizontes de eventos podem afetar a intrincada interação de flutuações que permeiam o caos dos campos quânticos.

Ondulações que normalmente se cancelariam entre si passam a não fazê-lo, resultando em um desequilíbrio nas probabilidades de geração de novas partículas.

A energia contida nessas partículas que surgem espontaneamente está intrinsecamente ligada ao buraco negro em questão. Buracos negros de dimensões reduzidas testemunhariam a formação de partículas altamente energéticas nas proximidades de seu horizonte de eventos, ocasionando uma rápida drenagem de energia do buraco negro e resultando em sua extinção imediata.

Buracos negros de grandes proporções emitiriam uma luz tênue de natureza desafiadora para ser detectada, o que resultaria em uma perda gradual de energia, na forma de massa, ao longo de um período de tempo significativamente prolongado.

Um fenômeno hipotético bastante similar ocorre teoricamente em campos elétricos, conhecido como efeito Schwinger. Flutuações de intensidade significativa em um campo quântico elétrico podem perturbar o equilíbrio das partículas virtuais de elétrons e pósitrons, ocasionando o surgimento de algumas dessas partículas.

Ao contrário da radiação de Hawking, entretanto, o efeito Schwinger não requer a presença de um horizonte de eventos, mas sim a existência de um campo incrivelmente poderoso.

Em busca de investigar a possibilidade de ocorrência de um mecanismo análogo ao efeito Schwinger, no contexto do espaço-tempo curvo, Wondrak e seus colaboradores realizaram uma reprodução matemática desse fenômeno sob diversas condições gravitacionais.

Explicação dos astrônomos

“Mostramos que muito além de um buraco negro, a curvatura do espaço-tempo desempenha um grande papel na criação de radiação”, explica van Suijlekom . “As partículas já estão separadas lá pelas forças de maré do campo gravitacional.”

Qualquer objeto de suficiente massa ou densidade é capaz de gerar uma curvatura significativa no espaço-tempo. Essencialmente, o campo gravitacional desses objetos ocasiona uma deformação no espaço-tempo ao seu redor.

Embora os buracos negros representem o exemplo mais extremo, o espaço-tempo também se curva ao redor de outras entidades densas, como estrelas de nêutrons e anãs brancas, além de objetos de massa extremamente elevada, como aglomerados de galáxias.

Em tais contextos, como observado pelos pesquisadores, constatou-se que a gravidade ainda é capaz de exercer influência sobre as flutuações nos campos quânticos de forma a dar origem a novas partículas com características altamente similares à radiação de Hawking, sem necessitar do catalisador representado por um horizonte de eventos.

“Isso significa que objetos sem um horizonte de eventos, como restos de estrelas mortas e outros grandes objetos do Universo, também têm esse tipo de radiação”, diz Falcke.

“E, depois de um período muito longo, isso levaria a que tudo no Universo eventualmente evaporasse, assim como os buracos negros. Isso muda não apenas nossa compreensão da radiação de Hawking, mas também nossa visão do Universo e seu futuro.”

No entanto, não há necessidade de preocupação imediata para o futuro próximo. Para que um buraco negro com a massa equivalente à do Sol (com um horizonte de eventos de diâmetro de apenas 6 quilômetros, ou 3,7 milhas, a propósito) evapore completamente, seriam necessários 10^64 anos.

Portanto, temos bastante tempo antes que todos desapareçamos em uma exalação fria de luz.

A pesquisa foi publicada na Physical Review Letters e está disponível no arXiv .

Fonte