Estudo teórico sugere que buracos negros de rotação rápida podem se dividir

Um novo estudo teórico sugere que buracos negros girando em velocidades extremas podem se dividir em dois, um fenômeno que desafiaria a compreensão científica atual sobre o comportamento de buracos negros.

Obstáculos Termodinâmicos

Os buracos negros são tipicamente esperados para se fundir em vez de se dividir. De acordo com os pesquisadores, um obstáculo primário para a divisão é a termodinâmica, especificamente o conceito de entropia, que descreve o número de arranjos microscópicos que um sistema pode ter enquanto parece inalterado de fora.

Para um buraco negro não rotativo, dividir-se em dois buracos negros menores reduziria a entropia total, tornando o processo "termodinamicamente desfavorável", de acordo com a Universidade do Sul da Dinamarca.

O Papel da Rotação Extrema

A pesquisa, publicada na Physical Review D sob o título "When Black Holes Admit Pair-of-pants Topologies", sugere que a rotação rápida pode criar uma falha nessas regras físicas. Os cálculos da equipe indicam que um buraco negro com rotação suficientemente rápida poderia potencialmente superar as restrições termodinâmicas usuais.

No entanto, Francesco Sannino, co-autor do estudo e professor de física na Universidade de Nápoles Federico II e na Universidade do Sul da Dinamarca, observou uma restrição significativa quanto aos objetos resultantes. "Mas os dois buracos negros resultantes também devem ser capazes de se separar em vez de cair de volta juntos imediatamente. Quando incluímos esse requisito, a janela se fecha novamente em grande parte, exceto possivelmente para buracos negros rotacionando perto de sua taxa máxima possível", disse Sannino.

Dimensões Extras e Detecção

Os pesquisadores também investigaram cenários envolvendo teorias de dimensões adicionais além das três experimentadas no dia a dia. Em alguns modelos teóricos envolvendo dimensões extras, objetos semelhantes a buracos negros podem se tornar instáveis e fragmentar. Nestes casos, a divisão pode se tornar termodinamicamente favorável, particularmente se um buraco negro resultante for muito menor que o outro.

Embora nenhuma divisão de buraco negro tenha sido confirmada, os cientistas sugerem que pode haver maneiras de encontrar evidências indiretas. Sannino afirmou: "Podemos detectar uma divisão indiretamente: telescópios de raios gama como o Fermi-LAT podem procurar sinais de fragmentos de buracos negros minúsculos que podem se formar durante fusões."

Por que isso importa

Determinar se buracos negros podem se dividir depende de como a gravidade se comporta além da teoria da relatividade geral de Einstein. Os pesquisadores notaram que pequenos buracos negros primordiais podem ser mais propensos a se dividir do que buracos negros astrofísicos maiores.

Fontes (em inglês)

• sciencedaily.com: Scientists just found a loophole that could let black holes split in two | ScienceDaily
• yahoo.com: Scientists find loophole that lets black holes split apart

Tradução feita com IA do artigo original em inglês, revisada automaticamente para dizer o mesmo que o original. As fontes foram verificadas em inglês.