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Astrofísica

Até aos buracos negros pode crescer “cabelo”

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Em 1973, John Wheeler disse que "os buracos negros não têm cabelo", querendo dizer que são muito fáceis de caracterizar. Mas, agora, os investigadores dizem que pode não ser bem assim.

Os investigadores Nicolas Sanchis-Gual (Universidade de Valência) e Carlos Herdeiro (Universidade de Aveiro)

Universidade de Aveiro

“Os buracos negros podem não permanecer imutáveis por toda a eternidade”, divulga um comunicado da Universidade de Aveiro. Se antes se julgava que os buracos negros podiam ser descritos apenas com base na massa e rotação, agora a equipa da qual faz parte Carlos Herdeiro, físico da Universidade de Aveiro, disse que afinal pode crescer “cabelo” nos buracos negros, que os faz terem propriedades físicas muito distintas.

A descoberta, que a recente deteção das ondas gravitacionais torna testável, contraria a metáfora capilar do físico norte-americano John Wheeler que, em 1973, apontou que “os buracos negros não têm cabelo”, querendo com isso dizer que, sobre os buracos negros, bastaria saber a respetiva massa e velocidade de rotação para os conhecer totalmente.

“A deteção das ondas gravitacionais torna extremamente pertinente reconsiderar este paradigma de simplicidade, que pode agora ser testado diretamente usando as ondas gravitacionais, que nos informarão sobre propriedades detetadas de buracos negros em sistemas binários ou perturbados”, aponta Carlos Herdeiro.

Este trabalho de investigação foi desenvolvido por cientistas da Universidade de Aveiro (UA), Universidade de Valência, do Instituto Max Planck para a Astrofísica (Munique), e da Universidade Nacional Autónoma do México, e foi publicado na revista científica Physical Review Letters. O estudo demonstra que as perturbações em redor de um buraco negro, podem-lhe roubar parte da energia e fazer crescer “cabelo”.

Em 2014, Carlos Herdeiro e o investigador Eugen Radu do Departamento de Física da UA, obtiveram um resultado que surpreendeu a comunidade internacional, ao mostrar que, afinal, a teoria da Relatividade Geral possibilita a existência de buracos negros mais gerais, em que o “cabelo” é um campo de partículas (escalares ou outras mais gerais), que existe em rotação síncrona com o buraco negro.

“A rotação síncrona cria um equilíbrio, e impede que o campo seja absorvido pelo buraco negro, ficando a flutuar eternamente em torno do horizonte de eventos, que constitui a fronteira do buraco negro”, explica o especialista em Gravitação.

Num trabalho subsequente, os físicos do grupo de gravitação da UA mostraram ainda que este novo tipo de buracos negros pode ter propriedades observáveis muito diferentes do modelo convencional, nomeadamente as suas sombras.

No novo trabalho agora divulgado, os cientistas mostram que, dinamicamente, perturbações em redor de um buraco negro “careca”, podem roubar parte da energia do buraco negro e fazer crescer “cabelo” em torno deste. O crescimento para, precisamente, quando o cabelo se torna síncrono com o buraco negro e portante se obtêm soluções do tipo das descobertas em 2014 pela equipa da UA.

Herdeiro explica que “a demonstração dinâmica de que o cabelo se pode formar em torno de um buraco negro ainda não é o final da história”: nas simulações feitas agora pela equipa que envolveu várias universidades, entre as quais a de Aveiro, foi usado “um modelo simplificado para modelar os buracos negros astrofísicos em rotação” e, “embora o resultado seja sugestivo, a questão fundamental se o processo pode acontecer num ambiente astrofísico realista, ainda está em aberto”.

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