Em 2015, uma das ideias centrais da teoria da relatividade universal de Albert Einstein foi comprovada. Na ocasião, cientistas registraram pela primeira vez ondas gravitacionais, minúsculas ondulações no espaço-tempo previstas por ele quase um século antes, abrindo uma novidade forma de explorar o Universo.
Agora, no natalício de 10 anos dessa conquista, uma invenção publicada na revista Physical Review Letters, permite testar uma teoria ousada de outro grande ícone, o físico Stephen Hawking, famoso por seus estudos sobre buracos negros.
Em poucas palavras:
- Cientistas detectaram uma fusão de dois buracos negros gigantes a mais de um bilhão de anos-luz;
- Denominado GW250114, o sinal foi quase quatro vezes mais nítido que o primeiro revelado;
- Atualizações tecnológicas permitiram calcular áreas e spins dos buracos negros envolvidos;
- Resultado confirmou a previsão de Hawking de que a extensão final nunca diminui;
- Invenção amplia as possibilidades de exploração cósmica.
Primeira detecção de ondas gravitacionais rendeu Nobel de Física
Ondas gravitacionais são vibrações que viajam à velocidade da luz, provocadas por eventos cósmicos extremos, porquê a fusão de buracos negros ou estrelas de nêutrons. A primeira reparo aconteceu em 14 de setembro de 2015, quando o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser (LIGO), nos EUA, captou o sinal GW150914. Ele se originou da colisão de dois buracos negros, cada um com mais de 30 vezes a tamanho do Sol, a mais de um bilhão de anos-luz.
Além de confirmar uma previsão fundamental da teoria da relatividade universal de Einstein, a detecção rendeu o Prêmio Nobel de Física de 2017 a Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne. Desde logo, mais de 300 sinais semelhantes foram identificados pelos detectores LIGO, Virgo (Itália) e KAGRA (Japão), dobrando recentemente o número de eventos conhecidos.
A equipe internacional que reúne esses observatórios, com participação do núcleo australiano OzGrav, acaba de anunciar um novo registro: o GW250114. Ele lembra muito o primeiro sinal, mas a tecnologia atual tornou a detecção quase quatro vezes mais nítida, permitindo análises mais detalhadas.
De convénio com um transmitido, foi essa nitidez que possibilitou colocar à prova uma das principais teorias de Hawking. Na dezena de 1970, ele e o físico Jacob Bekenstein propuseram que a extensão do horizonte de eventos de um buraco preto – a região de onde zero escapa – nunca diminui. Em termos simples, buracos negros não encolhem.
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GW250114 é a maior prova de que buracos negros só aumentam
Bekenstein também mostrou que a extensão do horizonte está ligada à entropia, que mede a desordem do Universo. Uma vez que a segunda lei da termodinâmica afirma que a entropia sempre aumenta, a extensão dos buracos negros também deve crescer. Hawking formulou matematicamente essa teoria na chamada “lei da extensão de Hawking”.
Colisões de buracos negros são o cenário ideal para testar essa teoria. Medindo a tamanho e a rotação (spin) dos objetos antes e depois da fusão, os cientistas podem calcular se a extensão totalidade final realmente supera a soma das áreas iniciais.
Os resultados do evento GW250114 confirmaram com precisão inédita que a extensão do buraco preto final é maior que a soma das originais. É a prova mais sólida até hoje da lei da extensão de Hawking, reforçando que esses titãs cósmicos seguem uma lógica simples, regida por tamanho e spin.
A expectativa é que futuras medições de ondas gravitacionais possam examinar teorias ainda mais ousadas e, quem sabe, ajudar a desvendar mistérios porquê a material escura e a pujança escura, que continuam desafiando a ciência.
Manancial: Olhar Do dedo
