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Novos estudos estão propondo maneiras de encontrar buracos de minhoca

A teoria da relatividade geral de Albert Einstein mudou completamente nosso pensamento sobre os conceitos fundamentais da física, como o espaço e tempo. Por outro lado, deixou alguns mistérios. E um dos mistérios são os buracos negros, que ainda não são tão compreendidos por nós e que só foram detectados de forma inequívoca nos últimos anos. Outro mistérios são os buracos de minhoca - pontes conectando diferentes pontos no espaço-tempo, teoricamente fornecendo atalhos para viajantes espaciais.




Embora os buracos de minhocas ainda estejam no reino da imaginação, alguns cientistas acham que em breve seremos capazes de encontrá-los também. Nos últimos meses, vários novos estudos sugeriram caminhos intrigantes para o futuro.

Buracos negros e buracos de minhoca são tipos especiais de soluções para as equações de Einstein, surgindo quando a estrutura do espaço-tempo é fortemente dobrada pela gravidade. Um exemplo, quando a matéria é extremamente densa, o tecido do espaço-tempo pode se tornar tão curvo que nem mesmo a luz pode escapar. Este é um buraco negro.


A teoria permite que a estrutura do espaço-tempo seja esticada e dobrada, pode-se imaginar todos os tipos de configurações possíveis. Em 1935, Einstein e o físico Nathan Rosen descreveram como duas folhas do espaço-tempo podem ser unidas, criando uma ponte entre dois universos. Este é um tipo de buraco de minhoca - e desde então muitos outros foram imaginados.


Buracos de minhoca podem ser "percorríveis". Mas o que isso significa? Os buracos percorríveis significa que os humanos podem passar por eles. Mas para isso, eles precisariam ser grandes o suficiente e mantidos abertos contra a força da gravidade, que tenta fechá-los. Empurrar o espaço-tempo para fora dessa maneira exigiria grandes quantidades de "energia negativa".


Parece doido, né? Mas nós sabemos que existe energia negativa, pequenas quantidades já foram produzidas em laboratórios. Também sabemos que a energia negativa está por trás da expansão acelerada do universo. Portanto, a natureza pode ter encontrado uma maneira de fazer buracos de minhoca.



Primeira imagem de um Buraco Negro.

Crédito: Event Horizon Telescope / wikipedia, CC BY-SA

Como provar a existência de um buraco de minhoca? Em um artigo, publicado no Monthly Notices of the Royal Society , astrônomos russos sugerem que eles podem existir no centro de algumas galáxias muito brilhantes e propõem algumas observações para encontrá-los. Isso se baseia no que aconteceria se a matéria que saísse de um lado do buraco de minhoca colidisse com a matéria que estava caindo. Os cálculos mostram que a queda resultaria em uma exibição espetacular de raios gama que poderíamos tentar observar com telescópios.

Essa radiação pode ser a chave para a diferenciação entre um buraco de minhoca e um buraco negro, anteriormente considerado indistinguível do lado de fora. Mas os buracos negros deveriam produzir menos raios gama e ejetá-los em um jato, enquanto a radiação produzida através de um buraco de minhoca ficaria confinada a uma esfera gigantesca. Embora o tipo de buraco de minhoca considerado neste estudo seja percorrível, ele não seria uma viagem nada agradável. Por estar tão perto do centro de uma galáxia ativa, as altas temperaturas não deixaria sobrar nada. Mas este não seria o caso para todos os buracos de minhoca, como aqueles mais distantes do centro galáctico.


Ressaltamos que a ideia de que as galáxias podem abrigar buracos de minhoca em seus centros não é nova. Veja o caso do buraco negro supermassivo no coração da Via Láctea. Isso foi descoberto pelo rastreamento meticuloso das órbitas das estrelas perto do buraco negro, uma grande conquista que recebeu o Prêmio Nobel de Física em 2020. Mas um artigo recente sugeriu que essa atração gravitacional pode ser causada por um buraco de minhoca .

Ao contrário de um buraco negro, um buraco de minhoca pode "vazar" parte da gravidade dos objetos localizados do outro lado. Essa ação gravitacional assustadora acrescentaria um pequeno impulso aos movimentos das estrelas perto do centro galáctico. Segundo esse estudo, o efeito específico deve ser mensurável em observações em um futuro bem próximo, uma vez que a sensibilidade de nossos instrumentos fique mais avançada.

Por coincidência, outro estudo recente relatou a descoberta de alguns "círculos de rádio estranhos" no céu. Esses círculos são estranhos porque são imensos, mas não estão associados a nenhum objeto visível. Por enquanto, eles desafiam qualquer explicação convencional, então os buracos de minhoca foram apontados como uma possível causa.

Os buracos de minhoca controlam fortemente nossa imaginação coletiva. De certa forma, eles são uma forma deliciosa de fuga. Ao contrário dos buracos negros, que são um pouco assustadores, pois prendem tudo o que se aventura por dentro, os buracos de minhoca podem nos permitir viajar para lugares distantes mais rápido do que a velocidade da luz. Eles podem até ser máquinas do tempo, fornecendo uma maneira de viajar para o passado - como sugerido pelo Stephen Hawking em seu último livro.

Na física quântica, os buracos de minhoca governa o mundo dos átomos e partículas. De acordo com a mecânica quântica , as partículas podem surgir do espaço vazio, apenas para desaparecer um momento depois. Isso foi visto inúmeras vezes em ​​experimentos. E se partículas podem ser criadas, por que não buracos de minhoca? Os físicos acreditam que buracos de minhoca podem ter se formado no início do universo a partir de uma espuma de partículas quânticas surgindo e desaparecendo. Alguns desses "buracos de minhoca primordiais" podem ainda existir hoje.

Recentemente, experimentos sobre "teletransporte quântico" - uma transferência desencarnada de informações quânticas de um local para outro - acabaram por funcionar de uma forma semelhante a dois buracos negros conectados por um buraco de minhoca. Esses experimentos parecem resolver o "paradoxo da informação quântica", que sugere que a informação física pode desaparecer permanentemente em um buraco negro. Entretanto, eles também revelam uma conexão profunda entre as teorias incompatíveis da física quântica e da gravidade.






*Com informações de Phys.org

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