Em 2019, os detetores LIGO e Virgo registaram algo verdadeiramente insólito: um evento de ondas gravitacionais com menos de um décimo de segundo de duração.
Quando comparado com os prolongados sinais em “trinado” produzidos por binários de buracos negros em espirais orbitais em decaimento, aquilo pareceu antes um estalido seco. A explicação mais plausível para o fenómeno, baptizado GW190521, foi a de um encontro fortuito em que dois buracos negros se apanharam mutuamente de passagem.
Entretanto, um novo artigo apresenta uma alternativa muito mais exótica: o eco de uma colisão de buracos negros noutro universo, a reverberar através de um buraco de minhoca em colapso que se terá formado como consequência dessa fusão.
Importa sublinhar: a colisão de buracos negros aqui no nosso próprio Universo continua a ser a interpretação preferida para o sinal estranho… mas essa preferência não é suficientemente forte para excluir por completo o modelo do buraco de minhoca, escreve uma equipa liderada pelo físico Qi Lai, da University of Chinese Academy of Sciences, num pré-publicado disponibilizado no arXiv.
Se, de facto, se tratasse de um buraco de minhoca, o GW190521 e ondas gravitacionais semelhantes não só confirmariam a existência destas estruturas arrojadas e hipotéticas como também nos dariam uma nova ferramenta para investigar as suas propriedades físicas. É um “se” muito grande.
As ondas gravitacionais que hoje conseguimos detetar são ondulações no tecido do espaço-tempo geradas por colisões entre objetos massivos e extremamente densos, como buracos negros e estrelas de neutrões.
Mas não é apenas o momento da colisão que cria essas ondulações. À medida que um par de buracos negros num sistema binário se aproxima em espiral, os seus campos gravitacionais em interação também produzem ondulações: começam mais fracas e intensificam-se à medida que os objetos se aproximam.
Por isso, o “trinado” resultante apresenta uma forma de onda crescente, tal como se vê no vídeo abaixo.
O GW190521 não tinha a parte de “inspiral” do sinal e, para a massa inferida da fusão - 142 vezes a massa do Sol - essa componente deveria ter sido detetável. Daí ter-se concluído que os buracos negros não estavam presos numa órbita binária, mas que simplesmente passaram um pelo outro e acabaram “sugados” para um poço gravitacional comum, fundindo-se.
Lai e os seus colegas consideraram que poderia haver outra leitura: e se o objeto formado numa fusão binária de buracos negros fosse um buraco de minhoca que, de seguida, colapsou para dar origem ao buraco negro final, já fundido? Se assim fosse, poderíamos receber apenas uma curta rajada de dados de ondas gravitacionais no momento em que o buraco de minhoca colapsasse.
Os investigadores desenvolveram um modelo de forma de onda para prever como seria esse sinal de onda gravitacional e compararam-no com os dados do LIGO e do Virgo. Em paralelo, construíram também uma forma de onda para uma fusão padrão de buracos negros binários, para a confrontar com as observações.
A forma de onda correspondente à fusão binária de buracos negros ajustou-se um pouco melhor ao sinal observado do que a forma de onda do buraco de minhoca - mas só por uma margem reduzida. Segundo os autores, existe espaço suficiente para dúvida para que o cenário do buraco de minhoca continue a ser viável. Isso significa que o GW190521 poderá ter sido a primeira ocasião em que a humanidade vislumbrou um outro universo para lá das fronteiras do nosso.
Isto não quer dizer que devamos andar por aí a proclamar a existência de buracos de minhoca, sobretudo porque essa explicação exige física exótica. Quer dizer, isso sim, que vale a pena aprofundar a investigação por esta via do buraco de minhoca.
A fusão de buracos negros mais massiva até à data, GW231123, produziu um objeto com 225 vezes a massa do Sol. Também foi relativamente breve, tal como o GW190521. Comparações entre estes eventos e outros que ainda venham a ser detetados, dizem os investigadores, oferecem uma forma de testar as suas conclusões e de apurar qual dos cenários é mais provável.
A investigação está disponível no servidor de pré-publicações arXiv.
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário