Pesquisadores acreditam que buracos negros explodem no fim de suas vidas, em ciclos de 100 mil anos para acontecer. No entanto, um novo estudo sugere um cenário mais frequente: esses colapsos poderiam ocorrer a cada década, o que exigiria que a humanidade estivesse pronta para observá-los. A pesquisa foi publicada na revista científica Physical Review Letters na última quarta-feira (10).
“Não estamos afirmando que isso vai acontecer nesta década, mas pode haver 90% de chance de que aconteça. Como já temos a tecnologia para observar essas explosões, devemos estar preparados”, disse Michael Baker, coautor do estudo e professor assistente de física na Universidade de Massachusetts Amherst (UMass Amherst), em um comunicado.
Buracos negros primordiais são os mais prováveis de explodir
Os astros a explodirem nesse caso seriam os buracos negros primordiais (PBH), um grupo que se formou nos primeiros milhões de anos após o Big Bang, segundo sugeriu Stephen Hawking, em um estudo de 1971. Embora mais densos, eles seriam mais leves que os buracos negros observados atualmente.
O físico também propôs que os buracos negros têm uma temperatura e podem, teoricamente, emitir partículas através da radiação Hawking caso esquentem o suficiente.
“Quanto mais leve for um buraco negro, mais quente ele deve ser e mais partículas emitirá. À medida que os PBHs evaporam, eles se tornam cada vez mais leves e, portanto, mais quentes, emitindo ainda mais radiação em um processo descontrolado até a explosão. É essa radiação Hawking que nossos telescópios conseguem detectar”, explicou Andrea Thamm, coautora e professora de física na UMass Amherst.
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A existência dos PBHs permanece uma hipótese, já que pesquisadores nunca os observaram. No entanto, caso existam, são os mais prováveis a colapsar.
A explosão desses astros ancestrais liberaria um catálogo de partículas subatômicas essenciais para a física. Elétrons, quarks, bósons de Higgs e até as hipotéticas, como as partículas de matéria escura. Isso poderia revelar a resposta para uma das grandes questões da ciência: a origem de tudo.
Em busca de um cenário em que as explosões de buracos negros ocorressem com mais frequência, os cientistas sugeriram a existência de um “elétron escuro”, uma versão mais pesada do elétron comum.
A equipe partiu do pressuposto que é possível que buracos negros tenham carga elétrica. No caso dos PBH, essa seria uma “carga elétrica escura”, em que “fótons escuros” transmitiriam a força eletromagnética, assim como os fótons comuns.
“Fazemos uma suposição diferente. Mostramos que, se um buraco negro primordial se forma com uma pequena carga elétrica escura, o modelo prevê que ele deve se estabilizar temporariamente antes de finalmente explodir”, disse Baker.
Se uma população desses buracos negros existir, as explosões não ocorreriam a cada 100 mil anos, mas a cada 10 anos. Com os equipamentos atuais, a humanidade poderia observar um evento desse a cada década.
“Teriamos a primeira observação direta tanto da radiação Hawking quanto de um PBH. Também obteríamos um registro definitivo de cada partícula que compõe tudo no Universo. Isso revolucionaria completamente a física e nos ajudaria a reescrever a história do cosmos”, concluiu Iguaz Juan, coautor do estudo e pesquisador na UMass Amherst.
