686: Os buracos negros podem ser dois wormholes que colidiram

 

Embora este tema já tivesse sido publicado AQUI, penso que este é mais completo, por isso a sua repetição.

(dr) The SXS (Simulating eXtreme Spacetimes) Project

Quando dois wormholes colidem, são criadas ondulações no espaço-tempo. Esses ecos gravitacionais poderiam ser detectados por instrumentos futuros, fornecendo evidências de que essa hipotética colisão através do espaço-tempo existe mesmo.

O Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferómetro Laser (LIGO) detectou recentemente ondulações no espaço-tempo, chamadas de ondas gravitacionais, uma descoberta que valeu aos cientistas o Prémio Nobel da Física em 2017. Essas ondas são provenientes da fusão de buracos negros, acreditam os especialistas.

No entanto, embora essa detecção sustente a existência de buracos negros, esses objectos apresentam ainda muitos problemas teóricos. Um deles relaciona-se com o facto de parecerem inconsistentes com as leis da mecânica quântica.

Uma das principais características dos buracos negros é o seu horizonte de eventos, uma região do espaço-tempo além da qual nada pode escapar – nem mesmo a luz. Aliás, é por este motivo que se atirarmos algum objecto para um buraco negro, esse objecto desaparece.

Stephen Hawking descobriu que, graças ao tunelamento quântico, os buracos negros podem na verdade produzir um pouco de radiação, algo que ficou conhecido como “radiação Hawking“. Contudo, o que sai do buraco negro é completamente aleatório, isto é, não contém nenhuma pista sobre o que entrou nele anteriormente.

A mecânica quântica funciona de uma forma muito pragmática: se sabemos tudo sobre um sistema particular, devemos também ser capazes de descrever o seu passado e o seu futuro. Assim, um horizonte de eventos do qual nada sabemos não combina com a mecânica quântica.

Para resolver este paradoxo, alguns físicos sugeriram que os horizontes de eventos não existem. Em vez de abismos dos quais nada retorna, os buracos negros podem ser objectos especulativos que não têm horizontes de eventos, como as estrelas de bósons ou os wormholes.

Sai buraco negro, entra wormhole

No recente estudo, publicado na revista científica Physical Review D, físicos belgas e espanhóis levantaram a hipótese de que se dois wormholes colidissem, produziriam ondas gravitacionais muito semelhantes às que são geradas pela fusão de buracos negros.

A única diferença seria na última fase da fusão, chamada de ringdown, quando o buraco negro ou os wormholes recém-combinados relaxam no seu estado final. Como os wormholes não têm horizontes de eventos, as ondas gravitacionais poderiam ser recuperadas, produzindo um eco durante o ringdown.

“O interior do objecto é uma espécie de cavidade onde as ondas gravitacionais são reflectidas. A produção de ecos gravitacionais não é muito diferente de ecos sonoros num vale, por exemplo”, explicaram os investigadores ao Live Science.

O problema é que, como a força do sinal cai durante o ringdown, torna-se muito fraco para a configuração atual do LIGO conseguir detectar. No entanto, este panorama pode mudar no futuro, uma vez que os cientistas continuam a actualizar-se, ajustando o instrumento.

A verdade é que, actualmente, os wormholes são menos um facto científico e mais ficção científica. Aliás, eles são comummente descritos em filmes e livros como uma espécie de “estrada intergaláctica“.

No entanto, para que se possa atravessar os wormholes, precisaríamos de alguma matéria exótica desconhecida de forma a mantê-los abertos. Por esse motivo é que se mantêm hipotéticos, pelo menos para já. Além disso, as repercussões de uma detecção de ecos gravitacionais potencialmente provenientes de wormholes seriam dramáticas para a física.

Mas os cientistas mantêm a mente aberta e acreditam que vale a pena explorar essa possibilidade. “Está na altura de levar a sério a possibilidade de existirem outros objectos que podem ser tão maciços e compactos quanto os buracos negros”, afirma o físico português Vitor Cardoso, que já estudou wormholes.

ZAP // HypeScience

Por ZAP
24 Junho, 2018

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682: Buracos negros podem ser na verdade wormholes colidindo

 

Uma visão conceituai de um wormhole. Os buracos negros poderiam estar colidindo em wormhole? Uma nova teoria diz talvez.
Crédito: Shutterstock

Quando dois wormholes colidem, podem produzir ondulações no espaço-tempo que ricocheteiam por si mesmas. Instrumentos futuros poderiam detectar esses “ecos” gravitacionais, fornecendo evidências de que esses túneis hipotéticos através do espaço-tempo realmente existem, sugere um novo estudo.

O Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) já detectou ondulações no espaço-tempo, chamadas ondas gravitacionais, provenientes da fusão de buracos negros – descobertas que levaram ao Prémio Nobel em 2017.

Mas enquanto a detecção do LIGO foi apenas uma das muitas observações que sustentam a existência de buracos negros, esses objectos exóticos ainda apresentam problemas teóricos. Por exemplo, eles parecem ser inconsistentes com as leis da mecânica quântica. Uma maneira de resolver esses problemas é se os buracos negros fossem realmente wormholes.

Eclypse // Live Science
By Marcus Woo
Live Science Contributor
June 15, 2018 01:46pm ET

Wormhole, traduzido à letra é um buraco de minhoca.

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496: Os wormholes podem ser vistos ao telescópio. Se existirem, claro

(dr) The SXS (Simulating eXtreme Spacetimes) Project
Quando dois buracos negros colidem, formam-se ondas gravitacionais no próprio espaço

Os wormholes, fenómenos muito populares no campo da ficção científica, são portais cósmicos hipotéticos que ligam dois pontos do espaço-tempo, mais ou menos como um túnel de tele-transporte espacial. E aparentemente, poderemos observa-los com um simples telescópio.

A existência de wormholes não passa ainda de uma teoria. Mas, segundo defende o astrofísico Rajibul Shaikh, do Tata Institute of Fundamental Research, instituto de pesquisa em Mumbai, na Índia, se os wormholes realmente existirem, será possível identificá-los com um simples telescópio, através das sombras que projectam.

A técnica é semelhante à forma como podemos detectar buracos negros – não olhando para os objectos em si, mas para as ondulações e o efeito que têm no resto do espaço. A ideia de identificarmos os wormholes desta forma parece bastante simples, e não é de todo nova.

A grande dificuldade desta abordagem, no entanto, explica Shaikh, é perceber de que forma as sombras projectadas pelos buracos negros e wormholes diferem entre si – e, obviamente, saber o que procuramos.

O conceito apresentado por Shaikh, mesmo imperfeito, é suficientemente intrigante para ter já despertado interesse da comunidade científica, e é possível que um dia o seu modelo matemático ajude os cientistas a confirmarem se estes míticos objectos cósmicos são reais.

Os wormholes são frequentemente mencionados nos filmes de ficção científica, descritos como uma forma de saltar grandes distâncias através do espaço ou do tempo. Em teoria, é quase como se o espaço se dobrasse sobre si para ligar dois pontos muito distantes um do outro – embora também possam ligar distâncias curtas.

Apesar de toda a ideia soar fantasticamente improvável, os cientistas estão determinados a continuar a investigar a sua existência. Os wormholes foram teorizados há quase 100 anos, e são consistentes com a teoria da relatividade geral de Einstein.

Estes fenómenos são zonas do espaço onde a luz não viaja em linha recta. As partículas de luz curvam-se à volta de um wormhole, e as que ficam muito próximas caem no “vazio”, criando uma sombra. É aqui que entra o modelo de Shaikh.

Embora outros astrofísicos tenham anteriormente feito cálculos sobre wormholes, Shaikh explica que o seu novo modelo tem em conta a “garganta” – o canal de ligação – para criar uma equação mais precisa.

As suas estimativas sugerem que, embora as sombras de wormholes em rotação lenta sejam idênticas à forma circular de um buraco negro, os wormholes mais rápidos produziriam sombras mais distorcidas, tornando-as mais fáceis de distinguir.

O físico John Friedman, da Universidade de Wisconsin-Milwaukee, nos EUA, que não esteve envolvido na pesquisa, não está no entanto ainda convencido de que os wormholes realmente existam.

“É altamente improvável que haja wormholes macroscópicos”, explica Friedman, citado pelo Live Science. “Se existirem, a natureza desconhecida da matéria que o sustenta tornaria impossível prever a sua sombra”.

Mas é possível que os cientistas tenham em breve uma forma de testar o “mapa” criado por Shaikh para procurar wormholes. Os investigadores estão a analisar dados reunidos pelo novo telescópio Event Horizon Telescope (EHT), instrumento criado para ajudar os cientistas a ver directamente os buracos negros.

O EHT é na verdade uma rede de telescópios capaz de fornecer a ampliação necessária para vermos um buraco negro, não apenas os seus efeitos no espaço. Se pudermos vê-los, teoricamente poderíamos ver wormholes também.

Ao contrário do que acontece com os wormholes, sabemos o suficiente sobre buracos negros para poder analisar as informações do EHT. Mas talvez o modelo de Shaikh, que está a ser revisto por pares e foi publicado para já no arXiv, deixe os cientistas mais próximos da excitante descoberta do primeiro wormhole.

ZAP // HypeScience / Science Alert

Por ZAP
28 Abril, 2018

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130: É mesmo possível viajar fisicamente para o passado, explica Ethan Siegel

Kjordand / Wikimedia
É possível viajar para o passado. “Basta” um gigantesco wormhole criado por um buraco negro super-massivo

O astrofísico Ethan Siegel afirma no seu blogue Starts With A Bang, na revista Forbes, que a ideia de viajar para o passado pode ser possível “graças a algumas propriedades muito interessantes do tempo e do espaço, segundo a teoria de relatividade geral de Albert Einstein”.

O cientista norte-americano Ethan Siegel baseia-se do conceito de wormholes, também conhecidos como pontes de Einstein-Rosen, consideradas passagens através do espaço-tempo, para garantir que a ideia de viajar para o passado pode ser possível.

No universo, no tecido do espaço-tempo há minúsculas flutuações quânticas, incluindo flutuações de energia em direcções “positivas” e “negativas”, explica Siegel.

“Uma flutuação de energia positiva muito forte e densa criaria um espaço curvo de uma forma particular, enquanto uma forte flutuação de energia negativa curvaria o espaço exactamente da forma oposta”, escreve Siegel no seu blogue Starts With a Bang.

“Se interligarmos essas duas áreas de curvatura, poderíamos alcançar — por um breve instante — a noção de um wormhole quântico“, diz o controverso cientista, que em Setembro afirmou que o Big Bang não foi o início do Universo.

De acordo com o astrofísico americano, caso um wormhole esteja aberto tempo suficiente, uma partícula poderia ser transportada através dele – ou seja, desapareceria instantaneamente num lugar no espaço-tempo e reapareceria imediatamente no outro. Mas para transportar uma pessoa, seria necessário “um pouco mais de esforço”.

O astrofísico explica que, se criarmos um buraco negro super-massivo e uma sua contrapartida de massa hipotética ou energia negativa, que ainda não foi descoberta, ao ligá-los, poderemos criar também um wormhole transitável.

(dr) Hannes Hummel / Quanta Magazine
O tecido do espaço-tempo, dois wormholes e os seus buracos-negros (conceito artístico)

E é aí que o conceito de dilatação do espaço-tempo entra em jogo: quanto maior for o movimento através do espaço, menor será o movimento através do tempo.

Por exemplo, imaginamos um par de wormholes, um dos quais, durante um ano, permanece quase imóvel, enquanto o outro atinge uma velocidade próxima da velocidade da luz. Após um ano, o wormhole imóvel um ano, enquanto o wormhole móvel teria envelhecido 40 anos.

“Se há 40 anos atrás, alguém tivesse criado um par de wormholes e os tivesse emparelhado dessa forma, hoje seria possível entrar num deles e sair no outro no passado, algures no ano de 1977“.

Infelizmente, o problema é que não poderíamos regressar do passado ao presente, diz Ethan Siegel. Algo que não seria necessariamente mau, se nos tivéssemos lembrado de levar os números da lotaria no bolso de trás das calças.

ZAP // Sputnik News / Starts With a Bang

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