Nova pesquisa teórica aponta que buracos negros com rotação extrema podem desafiar leis da termodinâmica e se fragmentar.
Cientistas investigaram a possibilidade teórica de um único buraco negro se dividir em dois menores, um processo oposto à conhecida colisão e fusão dessas estruturas cósmicas no universo.
O estudo foi publicado no periódico científico Physical Review D por pesquisadores de instituições na Itália, Dinamarca e França, detalhando as condições físicas necessárias para que esse fenômeno ocorra.
A pesquisa analisa como a rotação extrema e leis fundamentais da gravidade influenciam a estabilidade dessas estruturas, conforme informação divulgada por xx.
Por que buracos negros não se dividem normalmente
Segundo os autores, a principal barreira para a divisão de um buraco negro comum envolve as leis da termodinâmica e o conceito de entropia, que mede a organização microscópica do sistema.
Para um buraco negro comum e sem rotação, separar-se em duas partes menores reduziria a entropia total, tornando o processo termodinamicamente desfavorável na física moderna.
No entanto, a equipe liderada por especialistas como Francesco Sannino descobriu que buracos negros com rotação rápida criam uma brecha teórica para viabilizar esse evento.
O papel da rotação máxima na física
Os cálculos demonstram que a rotação extrema permite a fragmentação, mas exige que os novos objetos resultantes consigam se afastar em vez de colapsar e colidir novamente.
Quando os físicos incluem essa exigência de separação no modelo matemático, a janela de possibilidade se fecha quase por completo, exceto para taxas máximas de rotação.
Nessa condição limite, o horizonte de eventos do buraco negro assume uma geometria singular no espaço-tempo, lembrando visualmente o formato de uma calça humana.
Possibilidades exóticas e dimensões extras
O grupo também explorou cenários alternativos envolvendo teorias com dimensões espaciais adicionais, onde objetos similares a buracos negros tornam-se instáveis.
Nesses contextos avançados além da relatividade geral de Einstein, a fragmentação pode ser favorecida termodinamicamente, gerando um fragmento muito menor que o original.
A equipe ressalta que ainda não é possível calcular a probabilidade exata do evento, mas telescópios espaciais de raios gama buscam sinais indiretos desses pequenos remanescentes.
Perguntas Frequentes
Um buraco negro pode se dividir em dois?
Sim, um estudo publicado na Physical Review D sugere que buracos negros girando perto da velocidade máxima teoricamente podem se dividir em dois.
Por que a divisão de buracos negros é rara?
As leis da termodinâmica e a redução da entropia impedem que buracos negros comuns e sem rotação se fragmentem espontaneamente no universo.
Como os cientistas esperam detectar essa divisão?
Os pesquisadores acreditam que telescópios de raios gama, como o Fermi-LAT, podem encontrar sinais indiretos deixados por pequenos fragmentos cósmicos.
Quem participou da pesquisa sobre buracos negros?
O estudo foi conduzido por cientistas como Francesco Sannino, Giacomo Cacciapaglia, Manuel Del Piano e Vania Vellucci, vinculados a centros na Europa.