Maravilha previsto por Einstein pode mudar aquilo que sabemos sobre Física

Um maravilha previsto por Einstein pode mudar tudo aquilo que sabemos sobre Física. O novo estudo pode mudar a nossa compreensão dos buracos negros e levar a novos avanços na Física de partículas.

Em 2016, investigadores do Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) anunciaram a deteção de ondas gravitacionais pela primeira vez.

A invenção inédita valeu, em 2017, o Nobel da Física a três astrofísicos norte-americanos: Rainer Weiss, Kip Thorne e Barry Barish.

O júri do Prémio Nobel destacou os seus “contributos decisivos” para a reparo de ondas gravitacionais, que são considerados um progressão fundamental na investigação que vem confirmar o que antecipou Albert Einstein na sua Teoria da Relatividade Universal.

Conforme previsto pela Teoria Universal da Relatividade de Einstein, essas ondas resultam da fusão de objetos massivos, o que culpa ondulações no espaço-tempo que podem ser detetadas.

As ondas foram detetadas pela primeira vez na sequência de uma colisão de dois buracos negros sobre 1,3 milénio milhões de anos-luz de pausa.

Desde logo, vários cientistas teorizaram inúmeras formas pelas quais as ondas gravitacionais poderiam ser usadas para continuar a nossa compreensão do Universo. De material escura ao interno de estrelas de neutrões e supernovas, as opções são variadas.

Agora, num novo estudo publicado na revista científica Physical Review Letters, uma equipa de investigadores das universidades de Amesterdão e Harvard propôs uma forma pela qual as ondas gravitacionais poderiam ser usadas para procurar bosões ultraleves à volta de buracos negros em rotação.

Leste método pode não somente oferecer uma novidade maneira de discernir as propriedades dos buracos negros binários, mas também levar à invenção de novas partículas além do Protótipo Padrão, escreve o portal Inverse.

O Protótipo Padrão é o nome oferecido a uma teoria de 1970 que descreve as partículas elementares e a forma uma vez que elas interagem entre si. O padrão incorpora todas as partículas subatómicas conhecidas, entre as quais, o bosão de Higgs.

Os autores deste novo estudo examinaram uma vez que é que a chamada “superradiância” faz com que as nuvens instáveis de bosões ultraleves se formem espontaneamente à volta de buracos negros.

Os investigadores sugerem adicionalmente que as semelhanças entre átomos gravitacionais e os normais vão além da sua estrutura.

A superradiância é um noção que, por exemplo, permite a existência dos lasers de eletrões livres, as máquinas que geram os feixes de raios-x mais brilhantes no mundo.

Os autores acreditam que os buracos negros binários podem fazer com que as partículas nas suas nuvens se tornem ionizadas através do efeito fotoelétrico.

Quando aplicado a um buraco preto binário, os cientistas mostraram uma vez que nuvens de bosões ultraleves podem sorver a “robustez orbital” de um buraco preto vizinho. Isto faria com que alguns bosões fossem ejetados e acelerados — alguma coisa evidenciado pelos sinais de ondas gravitacionais associados ao buraco preto.

Por último, demonstraram uma vez que é que levante processo pode mudar drasticamente a evolução dos buracos negros binários, reduzindo o tempo que leva para os objetos se fundirem.

Leste processo pode ser usado para desvendar uma classe completamente novidade de partículas ultraleves e revelar detalhes sobre a volume e o estado das nuvens de “átomos gravitacionais”.