Buracos de minhoca já podem ter sido detectados, segundo físicos

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Buraco negro ou buraco de minhoca? (Créditos: Alexander Antropov/Pixabay)

Traduzido por Julio Batista
Original de Mike McRae para o ScienceAlert

Pontes hipotéticas conectando regiões distantes do espaço (e do tempo) podem mais ou menos parecer com buracos negros comuns da vizinhança, o que significa que é possível que esses monstros míticos da física já tenham sido vistos.

Felizmente, no entanto, se um novo modelo proposto por uma pequena equipe de físicos da Universidade de Sofia, na Bulgária, for preciso, ainda poderá haver uma maneira de diferenciá-los.

Brinque com a teoria geral da relatividade de Einstein por tempo suficiente e será possível mostrar como o fundo do espaço-tempo do Universo pode formar não apenas poços gravitacionais profundos onde nada escapa – pode também formar picos de montanhas impossíveis de serem escalados.

Ao contrário de seus primos escuros, essas colinas brilhantes evitariam qualquer coisa que se aproximasse, potencialmente expelindo fluxos de partículas e radiação a velocidades alucinantes.

Deixando de lado a possibilidade distinta do Big Bang se parecer com um desses ‘buracos brancos‘, nada disso foi observado. No entanto, eles continuam sendo um conceito interessante para explorar os limites de uma das maiores teorias da física.

Na década de 1930, um colega de Einstein chamado Nathan Rosen mostrou que não havia nada indo contra a noção de que o espaço-tempo profundamente curvo de um buraco negro não poderia se conectar aos picos íngremes de um buraco branco para formar algum tipo de ponte.

Nesta área da física, nossas expectativas cotidianas sobre distância e tempo vão por água abaixo, o que significa que tal ligação teórica poderia atravessar vastas extensões do cosmos.

Nas circunstâncias certas, pode até ser possível que a matéria passe por esse tubo cósmico e saia do outro lado com suas informações mais ou menos intactas.

Então, para determinar como esse buraco negro com um “traseiro branco” pode parecer para observatórios como o Telescópio do Horizonte de Eventos, a equipe da Universidade de Sofia desenvolveu um modelo simplificado da ‘garganta’ de um buraco de minhoca como um anel de fluido magnetizado e fez várias suposições sobre como a matéria o circularia antes de ser engolida.

As partículas apanhadas neste turbilhão furioso produziriam campos eletromagnéticos poderosos que rolariam e estalariam em padrões previsíveis, polarizando qualquer luz emitida pelo material aquecido com uma assinatura clara. Foi o rastreamento de ondas de rádio polarizadas que nos deu as primeiras imagens impressionantes de M87* em 2019 e Sagitário A* no início deste ano.

Os lábios quentes e fumegantes de um típico buraco de minhoca, ao que parece, seriam difíceis de distinguir da luz polarizada emitida pelo disco rodopiante do caos ao redor de um buraco negro.

Por essa lógica, M87* poderia muito bem ser um buraco de minhoca. Na verdade, buracos de minhoca podem estar à espreita no final de buracos negros por toda a parte, e não teríamos uma maneira fácil de saber.

Isso não quer dizer que não há como saber.

Se tivéssemos sorte e juntássemos uma imagem de um candidato a buraco de minhoca visto indiretamente através de uma lente gravitacional decente, propriedades sutis que distinguem buracos de minhoca de buracos negros poderiam se tornar aparentes.

Isso exigiria uma massa convenientemente colocada entre nós e o buraco de minhoca para distorcer sua luz o suficiente para ampliar as pequenas diferenças, é claro, mas pelo menos nos daria um meio de identificar com confiança quais manchas escuras de vazio têm uma saída traseira.

Há um outro meio, que também requer uma boa dose de sorte. Se encontrássemos um buraco de minhoca no ângulo perfeito, a luz que atravessa sua entrada escancarada em nossa direção teria sua assinatura aprimorada ainda mais, dando-nos uma indicação mais clara de um portal através das estrelas e além.

Uma modelagem adicional pode revelar outras características das ondas de luz que ajudam a filtrar os buracos de minhoca do céu noturno sem a necessidade de lentes ou ângulos perfeitos, uma possibilidade para a qual os pesquisadores estão agora voltando sua atenção.

Colocar mais restrições à física dos buracos de minhoca pode revelar novos caminhos para explorar não apenas a relatividade geral, mas a física que descreve o comportamento de ondas e partículas.

Além disso, as lições aprendidas com previsões como essas podem revelar onde a relatividade geral falha, possibilitando novos meios para fazer novas descobertas ousadas que podem nos dar uma maneira totalmente nova de ver o cosmos.

Esta pesquisa foi publicada na Physical Review D.