Astrofísica

Famosa teoria de Stephen Hawking pode ter sido derrubada

Uma das teorias mais famosas de Stephen Hawking sobre a matéria escura – que dizia que essa substância misteriosa e invisível era composta de buracos negros primordiais – recentemente sofreu um grande golpe. Essa conclusão vem de um enorme telescópio que capturou uma imagem de uma galáxia inteira em um único quadro.

As descobertas não descartam completamente a famosa noção de Stephen Hawking, mas sugerem que os buracos negros primordiais teriam que ser minúsculos para explicar a matéria escura.

O grande mistério da matéria escura

A matéria escura é o nome dado pelos físicos para explicar um fenômeno particularmente misterioso: tudo no universo se move, orbita e gira como se houvesse mais massa do que podemos detectar. As explicações para a matéria escura variam de partículas fantasmas chamadas neutrinos a partículas desconhecidas.

Na década de 1970, Stephen Hawking e seus colegas teorizaram que o Big Bang pode ter criado um grande número de buracos negros relativamente pequenos – cada um do tamanho de um próton. Esses minúsculos buracos negros antigos seriam difíceis de ver, mas ainda assim exerceria uma grande atração gravitacional sobre outros objetos – as duas propriedades conhecidas da matéria escura.

Uma imagem da galáxia de Andrômeda capturada com o Hyper-Suprime-Cam. (Créditos: HSC-SSP/NAOJ)

Até agora, essa teoria só poderia ser testada para buracos negros primordiais mais massivos que a Lua. Mas à medida que a tecnologia melhorou, os cientistas conseguiram tirar fotos mais nítidas do espaço sideral. A câmera Hyper Suprime-Cam (HSC) no telescópio Subaru, no Havaí, é uma peça avançada de tecnologia de imagem que pode tirar uma foto de toda a galáxia de Andrômeda (a galáxia mais próxima da nossa) em uma única foto.

Masahiro Takada e sua equipe do Instituto Kavli de Física e Matemática do Universo no Japão usaram essa câmera para procurar buracos negros primordiais; seus resultados foram publicados no início deste mês na revista Nature Astronomy.

Os buracos negros não emitem luz, no entanto, os buracos negros supermassivos, como aquele da foto da galáxia Messier 87, são circundados por discos brilhantes de matéria quente. Os buracos negros primordiais, no entanto, são bilhões de vezes menores e não têm matéria visível e brilhante ao seu redor. Em vez disso, procurar por pequenos buracos negros significa procurar por lugares onde seus poderosos campos gravitacionais curvem a luz – um fenômeno chamado microlente.

Takada e sua equipe levaram cerca de 200 fotos da galáxia de Andrômeda durante 7 horas em uma noite clara. Eles encontraram apenas um evento potencial de microlente. Se os buracos negros primordiais constituíssem uma fração significativa da matéria escura, Takada disse, eles deveriam ter visto aproximadamente 1.000 sinais microlentes.

A teoria de Hawking está realmente morta por conta disso? Não é assim, de acordo com os pesquisadores, que dizem que os buracos negros primordiais de uma certa faixa de massas ainda não foram totalmente eliminados como candidatos.

“Ainda há algumas massas onde as restrições são fracas, em torno de 20 à 30 massas solares”, disse Simeon Bird, físico da Universidade da Califórnia. “Esses ainda podem ser de 1% a 10% da matéria escura, e ainda há uma janela em massas mais baixas, como a massa de um asteroide muito pequeno”, concluiu.

“Nossos físicos estão muito animados porque ainda há uma janela”, disse Takada. Os dados não podem excluir esses minúsculos buracos negros porque os flashes desses buracos negros seriam muito curtos, “então precisamos pensar em outro método para detectá-los”, concluiu. [LiveScience]

Alexsandro Mota

Nordestino, um grande amante da astronomia e divulgador científico há quase uma década. Sou o criador do projeto Mistérios do Espaço e dedico meu tempo a tornar a astronomia mais acessível.