Físicos sugerem que nosso Universo possa ter sido formado a partir de um buraco negro

Nossa melhor compreensão do Universo diz que, se viajarmos de volta no tempo, o máximo possível, algo em torno de 13,8 bilhões de anos ou mais, poderíamos chegar a uma singularidade. Isto é, um ponto superdenso, quente e extremamente energizado, onde as leis que governam o espaço-tempo são rompidas.

No entanto, apesar dos melhores esforços, não podemos voltar ao passado para ver o que de fato provocou o nascimento de nosso Universo. Mas, por outro lado, sabemos que existe uma singularidade semelhante por aí que poderia representar o mesmo efeito, e ela ocorreria exatamente dentro de um buraco negro. Logo, ambos os eventos poderiam ter mais em comum do que antes fora considerado, de acordo com informações da Science Alert.

Em entrevista à Forbes, o físico Ethan Siegel explicou a partir de uma perspectiva matemática que não há razões para que o próprio Big Bang não tenha sido resultado do colapso entre uma estrela e um buraco negro. A ideia foi proposta foi proposta pela primeira vez por físicos teóricos do Perimeter Institute, na Universidade de Waterloo, no Canadá, em 2014. No entanto, apesar dos esforços investidos, ninguém conseguiu refutá-la.

Big Bang x buracos negros

Até onde sabemos, o Big Bang é isso: imediatamente após uma singularidade, nosso Universo começou a expandir. Dentro de frações de segundo, em que passou por um rápido período de encolhimento, começou a crescer novamente, aumentando antes de desacelerar novamente e expandir de forma mais gradual.

Os buracos negros, por outro lado, em nosso Universo tridimensional, geram um horizonte de eventos bidimensionais – o que significa que são envoltos em uma fronteira bidimensional que marcam “pontos de não retorno” na matéria.

Semelhanças

O que ambos têm em comum é que se tratam dos únicos dois casos de singularidade que conhecemos no Universo. Basicamente, a singularidade significa um ponto em que as leis físicas que governam nosso Universo não se aplicam, mas especificamente os dois conjuntos de leis mais importantes: a Mecânica Quântica (para partículas) e a Relatividade Geral (para coisas maiores, como as estrelas, planetas, seres humanos e etc.).

Se analisarmos bem, os buracos negros desafiam estas regras, porque seus horizontes de eventos são maiores do que podem ser explicados pelo comportamento das partículas em seu interior. De acordo com Siegel, o fato de que os buracos negros em nosso Universo serem muito mais maciços do que pensamos, não é exatamente um problema. “Significa simplesmente que as leis da física que conhecemos se quebram na singularidade calculada no centro deles. Se alguma vez você quiser descrevê-los com precisão, terá de unificar a Teoria Quântica com a Relatividade Geral”, disse.

No entanto, esta “teoria de tudo” ainda não foi inventada, e por isso, a compreensão dos buracos negros termina aí, nesta singularidade, da mesma forma que nosso Universo. Com isso em mente, há dois anos, três físicos do Instituto sugeriram que ambas as singularidades poderiam significar a mesma coisa, e que talvez, nosso Universo tenha surgido de um buraco negro muito maior. Em outras palavras, ele seria uma embalagem tridimensional em torno de um horizonte de eventos de um outro Universo.

“Neste cenário, nosso Universo explodiu no momento em que uma estrela em um Universo de quatro dimensões caiu em um buraco negro”, disseram. E matematicamente falando, tal teoria pode ser sustentada. Embora ainda não sejamos capazes de calcular o que acontece na singularidade de um buraco negro, o que pode ser calculado é o que ocorre no limite do horizonte de eventos. Siegel explicou que conforme o buraco se formou, a partir da implosão do núcleo de uma estrela em colapso, ocorreu o primeiro horizonte de eventos, logo se expandindo rapidamente para continuar a crescer muito à medida que a matéria continuava a cair.

Se desenhássemos uma grade de coordenadas para baixo deste embrulho bidimensional, veríamos que ela teria se originado onde as linhas de grade eram mais próximas entre si, e em seguida, se expandiram rapidamente enquanto o buraco negro se formava e conforme a matéria caía em uma taxa relativamente inferior. Tal compreensão corresponde, mesmo que conceitualmente, ao que é sabido para a taxa de expansão do nosso Universo tridimensional.

Há de se considerar que tudo se trata apenas de uma hipótese e até que tenhamos alguma forma de mensurar isso, a partir da criação de uma teoria de tudo, continuaremos a olhar para o passado como uma singularidade.  O estudo em questão está disponível para impressão no arXiv.org.

[ Sicence Alert ] [ Fotos: Reprodução / Science Alert ]