Buraco negro: 'cabelos' de Stephen Hawking podem ser detectados

Apenas três aspectos definem um buraco negro: massa, carga elétrica e rotação. Essa simplicidade porém, envolve um paradoxo (que não encontra resposta na Física) e cabelos – nenhum ou alguns, macios, segundo o físico Stephen Hawking – cuja presença pode ser detectada via ondas gravitacionais.

Para entender como cabelos fazem parte da Astrofísica, é preciso saber como eles surgiram nessa história. 

Comer e evaporar

Buracos negros são devoradores – independentemente do que um engula, vai reduzir uma imensidão de varáveis, elementos químicos, grandezas etc. a somente três: massa, carga e rotação. Segundo Hawking, o destino dos buracos negros é também emitir radiação térmica (a radiação Hawking), perdendo massa. Se o buraco negro não repõe o que perde, evapora e desaparece, deixando um vazio no espaço.

Aí entra o chamado paradoxo da informação. Se misturarmos hidrogênio e oxigênio e depois descobrirmos que isso resultou em água, concluímos que a água é composta de hidrogênio e oxigênio. Por isso dizemos que o Universo é determinístico: os resultados que você alcança são aqueles que você previu quando começou seu experimento.

Infelizmente, buracos negros não dão a mínima para o determinismo e se recusam a revelar pistas do que engoliram. Pior: ainda evaporam no espaço. Seu resultado final (o espaço vazio) independente do seu estado inicial (uma barriga cheia de estrelas, planetas, alienígenas etc.). Esse paradoxo atinge o cerne do determinismo porque, se o futuro está dissociado do passado (o que o buraco engoliu), então não há como prever nada com o conhecimento do presente.

Fora de vista

Aí entra na história o físico John Wheeler. É dele tanto a expressão "buraco negro" como a frase “Buracos negros não têm cabelos” (o teorema da calvície): externamente, só podemos ter as três informações que um buraco negro nos dá (massa, carga, rotação); tudo o mais está dentro dele, inacessível a observadores externos. Buracos negros são carecas porque são virtualmente iguais: nada pode distingui-los, a não ser os três parâmetros.

Meses depois da morte de Stephen Hawking, veio a público seu último trabalho, em parceria com os astrofísicos Malcolm Perry, Sasha Haco e Andy Strominger, mostrando que buracos negros têm cabelos, afinal: macios, pequenos – mas eles estão lá.

Um maneira hipotética de captá-los seria posicionar relógios nas proximidades de um buraco negro e registrar a perturbação do espaço-tempo ao seu redor. 

Ondas gravitacionais, afinal

Mesmo que ele evapore e deixe no lugar um vazio, na verdade há informações valiosas codificadas na própria estrutura do espaço e do tempo, e isso permitiria que soubéssemos tudo o que o buraco negro engoliu (o efeito de memória gravitacional).

 Harvard University/Reprodução 

É tênue, mas pode ser medido pelas ondas gravitacionais geradas pela fusão de dois buracos negros. Elas chegam enfraquecidas à Terra, mas são detectadas pelo Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).

É isso o que sugerem os astrofísicos Lawrence Crowell, do Instituto Alpha de Estudos Avançados, e Christian Corda, da Universidade de Istambul. Segundo eles, a fusão de buracos negros faria com que as informações ocultas (os "cabelos") se entrelaçassem com a radiação gravitacional, alterando as ondas gravitacionais geradas.

O LIGO ainda não tem sensibilidade para captar essas mudanças nas ondas gravitacionais – teremos que esperar para saber se Stephen Hawkings e seus colegas tinham ou não razão.

O contrário também acontece, ou a ciência (nem nada na vida) funcionaria

Buraco negro: 'cabelos' de Stephen Hawking podem ser detectados via TecMundo