quarta-feira,
5 de junho de 2013
PORTAIS DE TEMPO ESCONDIDOS EM BURACOS NEGROS, DIZEM
OS FÍSICOS TEÓRICOS, UNIVERSO NASCEU EM BIG BOUNCE NÃO DO BIG BANG
Os núcleos
dos buracos negros não podem ter pontos de densidade infinita como se pensava
no momento, mas portais para outras partes do universo,
os físicos
teóricos dizem.
Um buraco negro possui um campo gravitacional tão
forte que nem a luz pode escapar. Um buraco negro geralmente se forma depois de
uma estrela morre em uma explosão titânica conhecido como supernova, que esmaga
o núcleo restante em pedaços densos.
Conceito de
um buraco negro supermassivo do artista
Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltec
Um enigma enlouquecedor chamado de singularidade - uma
região de densidade infinita - está no coração de cada buraco negro, de acordo
com a relatividade geral, a moderna teoria da gravidade.
A natureza infinita de singularidades significa que o
espaço eo tempo como nós os conhecemos deixará de existir lá.
Os
cientistas têm buscado formas de evitar o colapso total de todas as leis
conhecidas da física provocadas por singularidades.
Agora,
pesquisadores sugerem que os centros de buracos negros não podem exercer
singularidades, afinal.
Essas novas descobertas são baseadas em circuito
gravidade quântica, uma das principais teorias que procuram unir a mecânica
quântica e a relatividade geral em uma única teoria que pode explicar todas as
forças do universo.
Na gravidade
quântica em loop, as quatro dimensões do espaço-tempo são compostos de redes de
interseção laços - ondulações do campo gravitacional.
Os pesquisadores aplicaram a teoria da gravidade
quântica de loop para o modelo mais simples de buraco negro - um corpo
esférico, sem carga, não-rotativo conhecido como um buraco negro de
Schwarzschild.
"Nós temos estado a olhar para vários aspectos do modelo
esférico para vários anos", disse o pesquisador, um físico teórico da
Universidade Estadual de Louisiana, em Baton Rouge"
Nós gostamos deles porque eles estão na fronteira do
que é possível em gravidade quântica em loop hoje - um pouco mais complicado do
que as cosmologias que foram estudadas ao longo da última década, mas não é tão
complicado como se tornar intratável.
Momento em que um 'aha' foi quando percebemos que podemos realizar uma
importante simplificação das equações do modelo ".
Em vez de
uma singularidade, encontraram o centro deste buraco negro realizou apenas uma
região do espaço-tempo curvo.
"Este é um tratamento limpo do que acontece dentro de um
buraco negro, usando uma teoria quântica da gravidade", disse o físico teórico Carlo Rovelli na Universidade de Aix-Marseille, em Marselha, na
França, que não tomou parte no estudo.
"Há muito se esperava que as singularidades nos centros de
buracos negros são curados pela força da gravidade quântica, e esta é a
conclusão que este trabalho suporta."
Os físicos teóricos já haviam demonstrado que, com a
gravidade quântica em loop.
Em vez de sair de um ponto de densidade infinita, seu
trabalho propôs que o cosmos nasceu de
um "Big
Bounce", expandindo-se depois de um universo anterior que entrou em colapso.
"Talvez, no futuro, pode ser mostrado que todas as
singularidades sejam removidas pela teoria", disse Pullin.
Assim como a gravidade quântica em loop substituiu a
singularidade no Big Bang com uma ponte para um outro universo, essas novas
descobertas substituir cada singularidade em buracos negros, com "uma
ponte para outra região no futuro do nosso universo", disse Pullin.
Embora
estudos anteriores também sugeriram buracos negros abrigou essas pontes, os
pesquisadores acreditavam as singularidades em buracos negros impedia qualquer
forma de atravessar essas pontes.
"Eu acho que isso mostra que a gravidade quântica em loop é
muito importante e borbulhando, e continua a produzir novos resultados empolgantes
e novas ideias", disse Rovelli.
Pullin enfatizou que eles usaram um modelo
muito simples neste estudo,
consistindo apenas curvo o espaço-tempo sem que isso
represente o assunto real encontrado dentro de buracos negros reais.
Os modelos
para o estudo também eram exatamente esfericamente simétrica, ao contrário de
muitos buracos negros, que giram e, portanto, diferem entre suas superfícies.
Finalmente, em seu modelo o buraco negro estava lá
para sempre e vai estar lá para sempre - na realidade, os buracos negros formam
geralmente após o colapso de estrelas de um dia e deve evaporar se eles não têm
mais matéria ou energia para devorar.
"Adição de matéria e ter um buraco negro que evolui é o que
nós estamos apontando para a próxima", disse Pullin.
Pullin e seu
colega Rodolfo Gambini detalharam suas descobertas on-line 23 de maio na
revista Physical Review Letters .
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