Como diferenciar buraco negro de buraco de minhoca? A luz pode ser a resposta!

Um novo estudo de físicos da Universidade de Sofia, na Bulgária, sugere que talvez seja possível diferenciar buracos negros e buracos de minhoca com a luz que viaja ao redor deles. Na prática, isso significa que, se os buracos de minhoca existem, este pode ser o caminho para identificá-los — e que, talvez, já tenham até sido observados.

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Os buracos negros são extremamente densos, com gravidade tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar deles. Já os buracos de minhoca são objetos teóricos previstos pela Teoria da Relatividade Geral, de Albert Einstein, que seriam como “atalhos” hipotéticos pelo universo.

Em 2019, o conjunto de radiotelescópios do projeto Event Horizon Telescope (EHT) proporcionou uma imagem do buraco negro M87*, a primeira imagem direta já obtida de um deles. Agora, para o estudo, os pesquisadores tentaram descobrir se poderiam usar os dados da polarização da luz, capturados pelo EHT, para diferenciar um buraco negro de um buraco de minhoca.

Com modelos computacionais, eles descobriram que a luz direta (aquela emitida na área ao redor do buraco negro, que pode ser identificada pelos observatórios) não oferece dados detalhados o suficiente para diferenciar os dois objetos. Por outro lado, a diferença na quantidade de polarização entre um buraco negro e um buraco de minhoca seria menor que 4%.

“Com as observações atuais, você não consegue diferenciar um buraco negro de um buraco de minhoca — pode existir um buraco de minhoca ali, mas não conseguimos identificar a diferença”, disse Petya Nedkova, uma das autoras do estudo. Então, eles decidiram procurar por outro meio de distinguir os objetos e trabalharam com modelos de luz mais energética, emitida próxima do buraco negro.

Esta luz é arrastada pela gravidade do buraco negro antes de seguir à Terra. Ao considerar as diferenças da distorção do espaço-tempo causadas pelo objeto, a equipe descobriu que a luz que viajou ao redor do buraco de minhoca pode ser mais de oito vezes mais polarizada que aquela que viajou ao redor de um buraco negro comum.

A diferença da direção da polarização neste caso seria de até 50%, mas ainda não há observações confiáveis deste tipo de luz ao redor de um buraco negro. Por isso, eles examinaram também outra possibilidade teórica: se os buracos de minhoca podem ser atravessados, isso significa que a luz pode viajar através deles e sair do outro lado, e aí ela poderia ser observada.

Se isso acontecer, os efeitos gravitacionais no interior do buraco negro podem fazer a luz sair com brilho mais de seis vezes maior que aquela ao redor do buraco negro no “nosso” lado, criando também alguns pequenos anéis luminosos. Portanto, é teoricamente possível diferenciar buracos negros dos buracos de minhoca com os dados que temos atualmente.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Physical Review D.

Fonte: Physical Review D; Via: News Scientist