390: Bizarras estrelas quânticas podem estar mascaradas de buracos negros

NASA, ESA, and D. Coe, J. Anderson, and R. van der Marel (STScI)

Um novo estudo traz à tona a ideia de que estrelas negras ou gravastars podem mesmo existir. Caso seja comprovado, estes corpos estelares podem ter a aparência de um buraco negro.

Quando as estrelas gigantes morrem, não desaparecem delicadamente. Em vez disso, entram em colapso e deixam uma “bola” densa de neutrões no seu lugar, a estrela de neutrões.

No entanto, em alguns casos extremos, há investigadores que acreditam que a estrela gigante se transforma num buraco negro: um ponto com uma densidade infinita e uma campo de gravidade tão poderoso que nem a luz (a coisa mais rápida do universo) consegue escapar.

Agora, uma nova investigação traz de volta à tona a possibilidade de existirem também estrelas negras ou gravastars. Se a sua existência for comprovada, estes corpos estelares podem ter uma aparência muito idêntica à de um buraco negro, com a diferença de não engolirem a luz.

O modelo das estrelas negras e gravastars surgiu há 20 anos. Neste modelo, estes dois objectos espaciais não teriam horizontes de eventos. Contudo, mantém-se em aberto a grande incógnita: como se foram e como se mantêm estáveis.

O investigador Carballo-Rubio estudou o fenómeno chamado polarização do vácuo. Na física quântica, a realidade não tem contornos definidos e uma estranha consequência dessa incerteza é que o vácuo nunca está completamente vazio. Em vez disso, tem partículas virtuais que ora existem, ora não existem.

Na presença de uma enorme quantidade de energia, como no caso de um colapso de uma estrela gigante, essas partículas virtuais podem polarizar-se e dividir-se conforme as suas propriedades. Carballo-Rubio chegou à conclusão que a polarização dessas partículas pode produzir um efeito surpreendente dentro do campo gravitacional das estrelas gigantes que estão a morrer.

Este campo repele a matéria ao invés de a atrair. Quando partículas virtuais se polarizam, o vácuo que ocupam pode possuir energia negativa, fazendo com que o campo gravitacional associado seja repulsivo. Isto poderia prevenir a formação de um buraco negro.

O investigador criou modelos matemáticos que incorporam os efeitos da gravidade repulsiva em equações que descrevem a expansão e contracção das estrelas. O seu modelo mostra um híbrido de uma estrela negra ou gravastar que poderia mesmo existir.

No caso deste híbrido, a matéria e o vácuo quântico estão espalhados pela estrutura, havendo maiores concentrações de matéria na camada externa do que dentro. O estudo foi publicado recentemente na Physical Review Letters.

A comunidade científica dividiu-se na recepção deste novo estudo: alguns celebraram a possibilidade de uma solução para as equações de Einstein que não são os buracos negros, enquanto outros dizem que as evidências apresentadas não são fortes o suficiente para defender a existência de estrelas negras e gravastars.

ZAP // HypeScience

Por ZAP
20 Março, 2018

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