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Buraco negro criado em laboratório surpreende cientistas com os seus dados

Maravilhe-se com esta nova descoberta científica, que nos mantém esperançosos sobre os enigmas ocultos dos buracos negros e a sua coerência com a teoria.

buraco negro, centro luminoso, fundo alaranjado e escuro
A "Radiação Hawking" pode tornar-se uma realidade se a investigação continuar.

A perseverança nas ideias é uma das chaves para o sucesso. E a equipa científica encarregada da investigação "Thermalization by a synthetic horizon" recentemente publicada na Physical Review Research sabe muito bem disso. Desde que Unruh introduziu o conceito de buraco negro sónico, a promessa de experimentação controlada e orientada para a física na relatividade geral tem suscitado a curiosidade em todo o mundo.

A termalização é um processo físico através do qual as partículas atingem o equilíbrio de temperatura interagindo umas com as outras.

As análises centraram-se na termalização de um sistema quântico eletrónico com um horizonte sintético. Parece um trava-línguas, mas se continuar a ler, compreenderá perfeitamente bem.

Termalização, uma das fantásticas chaves!

No mundo da ciência, com a porta aberta para si, é bem sabido que a termalização na gravidade surge num espaço-tempo plano. Nesta cena, imagine que há observadores estáticos, que podem detetar o estado de puro vácuo - incrível, não é?!

buraco negro, ambiente amarelo, laranja, rosado, fundo negro
Por agora, só podemos imaginar o que acontece ao entrar num buraco negro.

Agora, na mesma cena de espaço-tempo, são vistos observadores acelerados. Eles terão um horizonte que gera que, parte do estado principal, não possa ser observado, entendido?

Então o que acontece na cena? O vácuo parece misturado para um observador acelerado, chegando a ser visto como térmico. O mesmo acontece a um observador estático próximo do horizonte de um buraco negro.

Quando tudo desaparece

Por outro lado, é importante saber que a densidade de um buraco negro é colossal, de tal forma que nem a luz é capaz de escapar se estiver perto do centro de um deles.

Mas quão perto? Esta distância foi chamada o "horizonte de eventos" - outro conceito complexo? Imaginemos que um veículo se dirige para um túnel, mas antes de lá chegar é "sugado" para dentro do próprio túnel. Portanto, existe um limite de distância entre quando vemos o veículo em movimento e quando desaparece perto do túnel! Há o horizonte do evento.

O legado de Stephen Hawking

"O que fazemos em vida, ecoa na eternidade" disse Maximus, a personagem principal do filme "Gladiator". Em 1974, a mente brilhante de Stephen Hawking propôs uma teoria que soou um pouco "esquisita" na altura.

A radiação térmica é gerada pela temperatura emitida por um corpo.

Para Hawking, as perturbações das flutuações quânticas, causadas pelo horizonte de eventos explicado acima, teriam o poder de emitir radiação semelhante ao que conhecemos como "radiação térmica". Portanto, teoricamente falando, a radiação gerada nas proximidades do horizonte de eventos de um buraco negro é conhecida como "Radiação Hawking".

buraco negro, luz, amarelo, vermelho, rosado.
Para alcançar melhores resultados, na investigação foram trabalhados eletrões e átomos.

Continuando com a investigação, a equipa "construiu" um caminho de átomos, e qual poderia ser a sua utilidade? Permitir que os eletrões "saltem" de um lugar para outro. Quanto mais fácil fosse esta experiência de saltar, mais facilmente a equipa poderia fazer desaparecer certas propriedades.

Então o que aconteceu? Criaram um análogo de horizonte de eventos, que tem a capacidade de interferir com a natureza ondulatória dos eletrões, mas o que vem a seguir é ainda mais interessante.

Até agora, nenhum vestígio de "Radiação Hawking" foi detetado. Isto porque se trata de uma radiação excessivamente fraca.

Apenas quando parte do "caminho dos átomos" se estendeu mais além do horizonte de eventos "falsos", foi registado um aumento de temperatura. Esta conclusão é consistente com a teoria de um sistema de buracos negros.

Finalmente, os resultados desta experiência são fundamentais para conhecer a "Radiação Hawking". Uma das chaves reside no emaranhado de partículas que se expandem para ambos os lados do "horizonte de eventos".