Na esteira do anúncio histórico sobre a descoberta de ondas gravitacionais por um interferômetro a laser no observatório de ondas gravitacionais (LIGO) feito na semana passada, o físico britânico e teórico parabenizou a cooperação liderada pelos EUA e compartilhou seu entusiasmo sobre a importância deste momento histórico.
"Esses resultados confirmam várias previsões muito importantes da teoria geral da relatividade de Einstein", disse Hawking à BBC. "Isso confirma diretamente a existência de ondas gravitacionais".
Quando fica claro, a detecção direta dessas pulsações no espaço-tempo confirma a conhecida teoria geral da relatividade de Einstein. Mas eles também abrem nossos olhos para um Universo “escuro” anteriormente desconhecido. A astronomia usa o espectro eletromagnético (por exemplo, luz visível, raios-x, infravermelho) para estudar o universo. Mas objetos que não emitem no espectro eletromagnético passam despercebidos. Agora sabemos como detectar ondas gravitacionais e não pode haver mudança de paradigma em como definimos e estudamos alguns dos fenômenos cósmicos mais energéticos.
Animação de dois buracos negros que se fundem:
"Ondas gravitacionais fornecem uma maneira completamente nova de explorar o universo", disse Hawking. "A capacidade de detectá-los tem um grande potencial para uma revolução na astronomia".
Com a ajuda de duas estações de observação do LIGO, localizadas em Louisiana e Washington, os físicos não encontraram apenas ondas gravitacionais. Através dessas ondas gravitacionais, eles encontraram um sinal mais claro que combina muito de perto com o modelo teórico da fusão de buracos negros que ocorreu há cerca de 1,3 bilhão de anos-luz da Terra. Já a partir de uma análise preliminar do sinal do buraco negro resultante, Hawking percebeu que o sistema parece semelhante à teoria que ele desenvolveu na década de 1970.
"Esta descoberta é a primeira descoberta do sistema dual de um buraco negro e a primeira observação da fusão de buracos negros", disse ele. "As propriedades observadas deste sistema estão de acordo com as previsões sobre buracos negros que fiz aqui em Cambridge em 1970".
Hawking, talvez mais conhecido por seu trabalho na fusão da teoria quântica com a física dos buracos negros, entende que os buracos negros evaporam com o tempo. Isso o leva a se envolver no fascinante "Paradoxo do Firewall", que continua a ressoar por toda a comunidade de físicos teóricos. Mas aqui ele se volta para o teorema da área do buraco negro, que formou a base da “segunda lei” da mecânica dos buracos negros. Esta lei estabelece que a entropia, ou nível de desorganização da informação, não pode diminuir ao longo do tempo no sistema do buraco negro. A conseqüência deste teorema é que ele serviu como a confluência de dois buracos negros em 14 de setembro, a saber, a área combinada do objeto final “é maior que a soma das áreas dos buracos negros iniciais”. Além disso, Hawking observa que essa onda gravitacional corresponde à previsão baseada no “teorema da falta de cabelo” dos buracos negros. Isso significa que um buraco negro pode ser descrito por massa, carga elétrica e momento angular. Detalhes de como este sinal da primeira onda gravitacional de um buraco negro concorda com a teoria e são complexos. Mas é interessante que a primeira descoberta já tenha permitido aos físicos confirmar uma teoria de vários anos, que até agora tem sido apenas observações não baseadas em fatos.
"Esta descoberta também apresenta um mistério para os astrofísicos", disse Hawking. - “A massa de cada um dos buracos negros é maior do que o esperado para aqueles objetos que são formados devido ao colapso gravitacional da estrela. Então, como é que esses dois buracos negros se tornaram tão grandes? ”
Esta questão toca em um dos maiores mistérios que cercam a evolução de um buraco negro. Atualmente, os astrônomos estão lutando para entender como os buracos negros podem crescer e se tornar tão massivos. Em um extremo da escala, há uma massa estelar de "buraco negro", que se forma assim que uma estrela massiva se torna supernova, e também temos muitas evidências da existência de gigantes supermassivos que vivem nos centros da maioria das galáxias. No entanto, há uma discrepância.
Entrevista original de Hawking:
Se os buracos negros crescem pela fusão e consumo de matéria estelar, então isso deve ser a prova da presença de buracos negros de todos os tamanhos. Mas a “massa intermediária” de um buraco negro e buracos negros com várias dezenas de massas solares em tamanho raramente nos surpreendem, e colocam em questão a teoria da evolução dos buracos negros. Em 14 de setembro, captamos o sinal da confluência de dois buracos negros, 29 e 36 massas solares em tamanho. Mas, como Hawking apontou, como esses buracos poderiam se fundir em um deles nos dá dicas para explorar o processo de crescimento dos buracos negros.
Uma coisa é clara: esta é a primeira vez que adquirimos evidências diretas da fusão de buracos negros, e esse é o mecanismo-chave subjacente à evolução da teoria dos buracos negros. Então, estamos no caminho certo.
