Em 2015, a teoria da relatividade geral de Albert Einstein ganhou nova evidência. Cientistas registraram pela primeira vez ondas gravitacionais, pequenas ondulações no espaço-tempo que Einstein havia previsto quase um século antes. Essa descoberta revolucionalizou a forma como exploramos o Universo.
Agora, ao celebrarmos 10 anos dessa conquista, uma pesquisa publicada na revista Physical Review Letters oferece a chance de testar uma ousada ideia de Stephen Hawking, um dos maiores físicos da história, famoso por seus estudos sobre buracos negros.
Resumo das descobertas:
- Cientistas detectaram a fusão de dois buracos negros gigantes a mais de um bilhão de anos-luz;
- O sinal, chamado GW250114, foi quase quatro vezes mais nítido que o primeiro descoberto;
- Avanços tecnológicos permitiram calcular áreas e spins dos buracos negros envolvidos;
- A descoberta confirmou a previsão de Hawking de que a área final nunca diminui;
- Essa conquista amplia as possibilidades de exploração cósmica.
A Primeira Detecção de Ondas Gravitacionais e seu Nobel
Ondas gravitacionais são vibrações que viajam à velocidade da luz, resultantes de eventos cósmicos extremos, como a fusão de buracos negros ou estrelas de nêutrons. A primeira observação ocorreu em 14 de setembro de 2015, quando o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser (LIGO), nos EUA, captou o sinal GW150914. Esse sinal originou-se da colisão de dois buracos negros, cada um com mais de 30 vezes a massa do Sol, a mais de um bilhão de anos-luz de distância.
Além de confirmar uma previsão essencial da teoria da relatividade geral de Einstein, essa detecção rendeu o Prêmio Nobel de Física de 2017 a Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne. Desde então, mais de 300 sinais similares foram identificados por detectores como LIGO, Virgo (Itália) e KAGRA (Japão), dobrando recentemente o número de eventos conhecidos.
A equipe internacional que reúne esses observatórios, em colaboração com o centro australiano OzGrav, anunciou um novo registro, o GW250114. Embora similar ao primeiro sinal, a tecnologia moderna possibilitou uma detecção quase quatro vezes mais clara, permitindo análises mais detalhadas.
Segundo um comunicado, essa clareza autorizou a verificação de uma das principais teorias de Hawking. Na década de 1970, ele e o físico Jacob Bekenstein propuseram que a área do horizonte de eventos de um buraco negro – área da qual nada escapa – nunca diminui. Em resumo, buracos negros não encolhem.
GW250114 e a Lei da Área de Hawking
Bekenstein demonstrou que a área do horizonte está relacionada à entropia, medindo a desordem do Universo. A segunda lei da termodinâmica afirma que a entropia sempre aumenta, o que significa que a área dos buracos negros também deve crescer. Hawking formalizou essa ideia na “lei da área de Hawking”.
Colisões de buracos negros oferecem um cenário perfeito para testar essa teoria. Medindo a massa e a rotação (spin) dos buracos envolvidos antes e depois da fusão, os cientistas podem verificar se a área total final realmente supera a soma das áreas iniciais.
Os resultados do evento GW250114 confirmaram, com precisão nova, que a área do buraco negro final é maior que a soma das áreas originais. Essa é a prova mais sólida da lei da área de Hawking até agora, mostrando que esses gigantes cósmicos seguem uma lógica simples, baseada na massa e no spin.
Futuras medições de ondas gravitacionais podem testar teorias ainda mais arrojadas, contribuindo para desvendar mistérios como a matéria escura e a energia escura, que continuam a desafiar a ciência.
Por que importa
- A confirmação da lei da área de Hawking oferece uma melhor compreensão da física dos buracos negros.
- A detecção de ondas gravitacionais permite avanços na exploração do espaço.
- As novas tecnologias elevam as oportunidades de pesquisa e descobertas científicas.
Fonte: olhardigital.com.br