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Nem todos os astros se transformam em buracos negros

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Em 2011, um artigo científico levantou a possibilidade, empolgante mas problemática, de a formação de buracos negros acontecer de forma mais simples do que se antecipava. Até esta data, a comunidade científica era da opinião que só se poderiam tornar buracos negros estrelas muito maciças, em final de vida. Estas circunstâncias possibilitariam uma quantidade suficientemente grande de matéria, confinada num espaço suficientemente pequeno para a sua formação. Hirotada Okawa, Vitor Cardoso e Paolo Pani, do Centro Multidisclinar de Astrofísica (CENTRA) do Instituto Superior Técnico, revisitaram e atualizaram os contornos deste problema. Os resultados do seu estudo serão publicados na revista Physical Review D e realçam a visão predominante: os buracos negros são extremamente raros no nosso universo.

O artigo publicado por dois cientistas polacos em 2011 sugeria que no espaço-tempo de anti-de Sitter os buracos negros formam-se, independentemente das condições iniciais. O espaço-tempo de anti-de Sitter é a solução mais simples das equações de Einstein da relatividade geral. Os investigadores polacos mostraram que o espaço-tempo de anti-de Sitter pode atuar como uma caixa aberta com interior espelhado. A reflexão de matéria no interior da caixa poderia assim criar um ponto onde a densidade é infinita e formar um buraco negro.

Utilizando o seu supercomputador Baltasar Sete Sóis, os investigadores do CENTRA executaram um conjunto de simulações para resolver as equações de Einstein e determinar se estas ‘caixas’ existem no Universo real. O grupo de investigação concluiu que no Universo as ‘caixas’ permitiriam a dissipação de energia e que no caso de objetos menos maciços, como o nosso Sol, a energia dissipada seria suficiente para bloquear a formação de um ponto com densidade infinita. Paolo Pani, Investigador FCT selecionado no concurso de 2013, sintetiza os resultados “Descobrimos que em casos realistas pode ocorrer o colapso da matéria, mas não é assim tão fácil”.

Vitor Cardoso acrescenta ainda que o futuro de um astro não é necessariamente transformar-se num buraco negro – “A gravidade nem sempre ganha!”