Com a confirmação da existência de ondas gravitacionais, propostas pela primeira vez há mais de um século por Albert Einstein, mas não confirmadas até 2015, os físicos receberam a confirmação de uma grande previsão na teoria da relatividade geral: que a distância entre as estrelas estava diminuindo exatamente da mesma forma que Einstein havia previsto em 1916.
No entanto, uma nova pesquisa revelou recentemente como a descoberta inovadora também pode ser a chave para provar a existência de buracos de minhoca.
Buracos de minhoca no passado e no presente
Os buracos de minhoca são vistos principalmente como um subproduto da ficção científica; algo que se veria apenas em Star Trek ou em filmes como Interestelar. No entanto, eles poderiam existir tecnicamente de acordo com a teoria da relatividade de Einstein.
Se alguém fosse imaginar o espaço-tempo como uma folha de papel, com ela se enrolando em forma de esfera, você poderia teoricamente pular de uma extremidade do papel para outra dobrando-a uma em cima da outra; esta, em essência, seria uma maneira simples de descrever a criação de um buraco de minhoca.
Os buracos negros já foram considerados uma ocorrência quase fantástica que poderia acontecer como resultado da relatividade geral. Embora tanto buracos de minhoca quanto buracos negros possam existir de acordo com a relatividade geral, as leis da mecânica quântica, no entanto, apresentam alguns problemas para eles.
Em 2015, ondas gravitacionais – outro fenômeno previsto pela relatividade geral de Einstein – foram detectadas pela primeira vez por cientistas. As teorias atuais sugerem que as ondas foram produzidas pela violência causada por dois buracos negros supermassivos colidindo e se fundindo. Os cientistas levantaram a hipótese de que os buracos de minhoca criariam fenômenos gravitacionais semelhantes, o que significa que seriam capazes de detectá-los da Terra. Enquanto as ondas gravitacionais produzidas por buracos negros morreram extremamente rapidamente, os cientistas acreditam que os buracos de minhoca produziriam uma assinatura única – aquela em que as ondas ricocheteiam umas nas outras e quase “ecoam”.
Análise: ondas gravitacionais como pistas para buracos de minhoca
Após a descoberta de ondas gravitacionais em 2015, a existência de buracos de minhoca se tornou menos ficção científica e mais um fenômeno potencialmente baseado na realidade. A única coisa que faltava era uma prova concreta de sua existência, então os cientistas começaram a procurar.
O Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO), que detectou as primeiras ondas gravitacionais, atualmente não possui a tecnologia para detectar o eco gravitacional que os buracos de minhoca provavelmente produziriam. Os pesquisadores estão, portanto, trabalhando atualmente para melhorar as capacidades de detecção do LIGO e provavelmente serão capazes de detectar as ondas dentro de uma década.
Além do LIGO, está a Antena Espacial do Interferômetro Laser (LISA), que é uma sonda espacial proposta pela Agência Espacial Européia e a NASA projetada para detectar ondas gravitacionais além de nossa atmosfera. Isso não reduz o prazo atual, no entanto, já que a data de lançamento planejada é 2034.
Alguns pesquisadores acreditam que os ecos gravitacionais, ou “ringdowns”, podem não ser a única forma de provar a existência de buracos de minhoca. A resposta pode estar dentro dos próprios buracos negros. A teoria mais aceita sobre o que está no ponto mais profundo de um buraco negro é a singularidade, um ponto infinitesimalmente pequeno e denso no qual não há outro lugar para a informação viajar.
No entanto, a existência da singularidade colide com a teoria da relatividade, e sua matemática começa a se desintegrar em torno dela. Teorias alternativas de espaço-tempo, quando aplicadas a buracos negros, transformam as percepções sobre o objeto espacial inteiramente, sugerindo que buracos de minhoca e buracos negros são a mesma coisa. A singularidade não existiria; em vez disso, entrar em um buraco negro teria uma saída para algum outro ponto do universo, em vez de ser fragmentado em pedaços subatômicos. No futuro, depois que uma quantidade significativa de dados sobre várias ocorrências de ondas gravitacionais tiver sido coletada, pode ser possível determinar esse resultado por meio da análise de como a relatividade geral se quebra dentro dos resultados.
O longo caminho à frente na busca por buracos de minhoca
A busca por buracos de minhoca não é uma missão de curto prazo. Embora as ondas gravitacionais tenham sido detectadas pela primeira vez em 2015, o LIGO vem tentando fazê-lo há mais de uma década. Agora que seus instrumentos melhoraram muito, as ondas gravitacionais – antes consideradas um fenômeno incrivelmente raro – estão sendo detectadas quase que semanalmente.
Tanto o LIGO quanto o LISA provavelmente não serão capazes de detectar os ecos gravitacionais especiais que os buracos de minhoca hipoteticamente produziriam até pelo menos a próxima década, e mesmo assim a tecnologia pode ainda não ser precisa o suficiente para fazê-lo. No entanto, se a história servir de referência, então o panorama é brilhante.
A teoria da relatividade de Einstein foi um desastre mundial (quase literalmente) para a sua época, e viu repetidas confirmações adicionais ao longo do século passado. Embora nenhuma teoria possa ser 100% precisa, os aspectos mais extremos e fantásticos da relatividade gradualmente se provaram ao longo do tempo como fato científico, em vez de mera teoria.
Quando se trata da existência de buracos de minhoca ou não, pode ser apenas uma questão de tempo – na maioria de nossas vidas, na verdade – que a tecnologia alcance o ponto em que seremos capazes de confirmar mais um aspecto emocionante e misterioso de nosso universo.
Via The Brief