Ondas de elétrons através do plasma podem revelar informações sobre buracos negros

Um dos maiores dilemas da Astrofísica é o paradoxo do buraco negro. Mas agora, os físicos podem finalmente ter uma maneira de solucionar a questão, lançando uma onda de elétrons através de uma nuvem de plasma.

Na década de 1970, físicos, incluindo Stephen Hawking, propuseram que os buracos negros não fossem eternos. Graças às peculiaridades da Mecânica Quântica, as partículas irradiariam para longe de buracos negros.

Segundo Hawking, isso significa que, teoricamente, os buracos negros podem evaporar lentamente ao longo do tempo.

A codificação fundamental do material no Universo não pode simplesmente desaparecer. Mas quando um buraco negro acaba, para onde vai? Uma pista pode ser encontrada na natureza da radiação descrita por Hawking. Esta forma de radiação surge quando um par de partículas virtuais aparece exatamente na linha “sem retorno” do buraco negro: o “horizonte de eventos”.

Geralmente, tais partículas pareadas são canceladas. Mas no caso da radiação Hawking, uma dessas partículas cai do horizonte para o buraco negro. 

Nesse caso, o fenômeno de emaranhamento permitiria que as partículas continuassem compartilhando uma conexão, mesmo separadas pelo tempo e espaço, deixando um legado duradouro de tudo o que foi devorado pelo buraco negro.

Para demonstrar isso, os físicos poderiam pegar uma partícula que escapou do horizonte de eventos de um buraco negro e esperar que ele derrame suas entranhas por muitos anos, para testar se há de fato uma correlação entre um dos fótons e seu gêmeo emaranhado. 

Agora, Pisin Chen, da Universidade Nacional de Taiwan e Gerard Mourou, da École Polytechnique, na França, descreveram um método um pouco mais fácil.

Eles sugerem que um “espelho de aceleração” de alta tecnologia deve proporcionar a mesma separação de partículas emaranhadas. Seria refletir, a partir do espelho de aceleração, como a outra partícula ficou presa no limite, da mesma forma que pode acontecer em um buraco negro.

Uma vez que o espelho pare de se mover, o fóton “aprisionado” seria liberado, assim como a energia de um buraco negro moribundo. 

O espelho de Chen e Mourou seria feito pulsando um laser de raios X através de uma nuvem de gás ionizado em um acelerador de plasma Wakefield. O pulso deixaria um rastro de elétrons carregados negativamente, o que serviria bem como um espelho.

Alterando a densidade do plasma em uma escala suficientemente pequena, o “espelho” iria para longe do pulso do laser. Por mais inteligente que o conceito seja, o experimento ainda está em sua fase de processamento.

No entanto, o modelo de Chen e Mourou pode ser construído utilizando a tecnologia existente e poderia servir para testar outras hipóteses sobre os buracos negros. Pesquisa publicada na revista Physical Review Letters.

Fonte(s): Science Alert Imagens: Divulgação / Infobae