Nem negros, nem buracos: afinal, o que são os buracos negros?

Um estudo desafiador publicado neste mês, no arquivo para preprints eletrônicos arXiv, questiona a existência dos gigantescos buracos negros, objetos gravitacionais que teoricamente consomem tudo à sua volta. Segundo o seu autor, Igor Nikitin, essas estruturas não seriam negras e muito menos buracos.

A nova teoria propõe que os buracos negros podem na verdade ser estrelas escuras com núcleos formados por matéria exótica, cujas propriedades se desviam da norma física, em concentrações extremamente densas. Se correta, essa proposição ajudaria também a explicar um dos maiores mistérios do universo: a origem e a natureza da matéria escura.

O conhecimento atual, baseado na Teoria Relatividade Geral de Albert Einstein, ensina que os buracos negros são lugares no universo onde imensas quantidades de matéria “esticam” o tecido do espaço e do tempo até o seu limite, formando uma espécie de poço gravitacional infinitamente profundo, de onde nem mesmo a luz escapa. Daí o termo “buraco negro”.

Porém, ao ultrapassar até mesmo a velocidade da luz, a gravidade cria uma singularidade tão pequena que as leis da física se quebram. Quando a mecânica quântica (que descreve o infinitamente minúsculo) se opõe à relatividade geral (o supermacro), gera um problema, pois a matéria não dá conta de colapsar em um nível assim tão pequeno.

O que diz a nova teoria?

Estrela negra (Fonte: nienora/Shutterstock/Reprodução)

A hipótese de Igor Nikitin alcança as estrelas escuras, estruturas teorizadas pelos físicos para explicar objetos semelhantes a buracos negros por fora, mas com núcleos extremamente (mas não infinitamente) pequenos. Esses centros são conhecidos como "núcleos de Planck" que é uma unidade fundamental de medida extremamente pequena, cerca de 100 trilhões de vezes menor do que um próton, unidade elementar da luz.

Assim, explica Nikitin, "o horizonte de eventos, típico de buracos negros reais, é apagado. Em vez disso, um poço gravitacional profundo é formado, onde os valores do desvio para o vermelho tornam-se enormemente grandes. Como resultado, para um observador externo, a estrela parece negra, como um verdadeiro buraco negro". 

A pesquisa conclui que, se os buracos negros contivessem núcleos de Planck, eles poderiam emitir continuamente matéria escura na forma de partículas que sofreriam um "desvio para o vermelho" (redshift cosmológico), ficando virtualmente invisíveis para os radiotelescópios modernos.