Os buracos negros supermassivos poderiam ser os motores que impulsionam a expansão do universo, de acordo com pesquisas que propõem uma solução para "um dos maiores problemas da cosmologia"
Comparando os buracos negros supermassivos ao longo de nove mil milhões de anos de história cósmica, os astrónomos descobriram uma pista de que os gigantes esfomeados que espreitam os corações da maioria das grandes galáxias podem ser a fonte de energia negra — a força misteriosa que constitui 68% do universo conhecido (abre-se em nova aba) e causa a sua expansão acelerada. Os investigadores publicaram as suas descobertas em 2 e 15 de Fevereiro em dois artigos no The Astrophysical Journal (abre em novo separador) e The Astrophysical Journal Letters (abre em novo separador) .
"Se a teoria se mantiver, então isto vai revolucionar toda a cosmologia, porque finalmente temos uma solução para a origem da energia negra que tem sido perplexa para cosmólogos e físicos teóricos durante mais de 20 anos", co-autor Chris Pearson (abre em novo separador) , um astrofísico do Laboratório Rutherford Appleton (RAL) no Reino Unido, disse numa declaração (abre em novo separador) .
Energia negra revelada
Durante o século passado, os astrónomos descobriram que o universo estava a expandir-se a um ritmo cada vez mais rápido. Isto foi surpreendente dado que, agindo por si só, a gravidade deveria ser esperada para amarrotar lentamente o cosmos juntos num evento conhecido como a Grande Crise. Para explicar a discrepância, os cientistas propuseram que algo suficientemente poderoso para contrariar a gravidade tinha de existir, e estava a afastar ainda mais tudo no universo. Deram-lhe o nome de algo de energia negra.
Mas para que a energia negra reverta um colapso cósmico, teria de estar presente em quantidades tão enormes que constitui a grande maioria do universo. No entanto, até agora, não foi visto em lado nenhum.
Agora, os novos estudos parecem ter encontrado uma pista de como funciona o fenómeno oculto. Ambas as equipas compararam as massas de buracos negros nos centros de dois conjuntos de galáxias. Um grupo era jovem e remoto, com luz que chegou até nós de nove mil milhões de anos no passado, enquanto um grupo mais próximo e mais velho fica apenas a alguns milhões de anos-luz de distância. Os astrónomos descobriram que em todo o universo os buracos negros gigantescos tinham balões sete a 20 vezes maiores do que outrora eram — um crescimento monstruoso que não podia ser explicado simplesmente por buracos negros devorando estrelas ou colidindo e combinando uns com os outros.
Em vez disso, os investigadores propõem que os buracos negros estão a crescer em passo de fechadura com o universo — ultrapassando as forças de esmagamento das estrelas e de captura de luz nos seus núcleos com um tipo hipotético de energia escura chamada energia de vácuo que os faz expandir sempre para o exterior. E, de alguma forma, arrastam todo o tecido do cosmos para fora com eles.
"Este é um resultado realmente surpreendente. Começámos a ver como os buracos negros crescem com o tempo, e talvez tenhamos encontrado a resposta para um dos maiores problemas da cosmologia", disse o co-autor Dave Clements (abre em novo separador) , astrofísico do Imperial College London, na declaração.
Se a energia negra expansionista se esconder dentro dos núcleos dos buracos negros, resolverá dois puzzles de longa data enfrentados por Einstein’ a teoria geral da relatividade de Einstein&rsquo, que descreve como a gravidade afecta o universo em grandes escalas. Em primeiro lugar, explicaria como o universo não colapsa devido à grande e omnipresente força de atracção gravitacional e, em segundo lugar, eliminaria a necessidade de singularidades (pontos infinitesimais onde as leis da física se quebram) para explicar o funcionamento dos corações negros dos buracos negros.
"Estamos realmente a dizer duas coisas ao mesmo tempo: que há provas de que as soluções típicas do buraco negro não funcionam para si num longo, longo prazo, e temos a primeira fonte astrofísica proposta para a energia negra", disse o primeiro autor Duncan Farrah (abre em novo separador) , um astrónomo da Universidade do Havai, na declaração. "O que isto significa, porém, não é que outras pessoas não tenham proposto fontes para a energia negra, mas este é o primeiro trabalho de observação onde não estamos a acrescentar nada de novo ao universo como fonte de energia negra: buracos negros na teoria da gravidade de Einstein são a energia negra".
Para confirmar a sua teoria, os astrofísicos terão de garantir que nada mais contribui para o crescimento misterioso dos buracos negros, fazendo observações ainda mais detalhadas das suas massas ao longo do tempo, ao mesmo tempo que acompanham de perto o aumento dessas massas com a expansão do universo.
