OS BURACOS NEGROS PODEM SER A FONTE DA ENERGIA ESCURA?

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A mais ou menos uma semana atrás um artigo chamou muito a atenção da comunidade científica, principalmente da comunidade cosmológica, o artigo mostrava que a misteriosa energia escura poderia ter sua fonte em buracos negros supermassivos, e assim teríamos resolvido um dos grandes mistérios da ciência atual.

Mas será que é isso mesmo?

antes de falar nisso é preciso voltar um pouco em toda essa história.

Até o final dos anos 1920, o universo era algo estático, estacionário, foram as descobertas das galáxias e principalmente as medidas feitas das galáxias, que mostraram que quanto mais longe uma galáxia, mais rápido ela se afasta de nós.

Quem fez isso foi o grande Edwin Hubble e com isso ele mostrou que o universo não era estacionário, mas sim se expandia, o que era algo que estava de acordo com a Teoria Geral da Relatividade de Einstein, e isso deu muita força à teoria do Big Bang para o início do universo.

Os anos passaram e nos anos 1990 veio uma surpresa ainda maior, ao estudar supernovas, astrônomos concluíram que o universo não só está se expandindo, mas também está se expandindo de forma acelerada.

Se ele se expande de forma acelerada, algo está empurrando o universo, e para esse algo, que nós não vemos e não sabemos o que é nós damos o nome de energia escura.

Vale lembrar que lá quando o Einstein postulou a sua Teoria Geral da Relatividade existia ali uma constante cosmológica, que ele depois tirou das equações pois pensava que estava errado, essa constante cosmológica pode ser esse fator ligado a energia escura, bem, mas essa é outra história.

Desde então, a energia escura que é algo que está acelerando a expansão do universo se tornou um dos grandes mistérios da ciência, junto aliás, com a matéria escura, que tem um efeito, podemos dizer contrário, a matéria escura funciona como uma cola invisível permeando o universo e deixando as coisas unidas.

Então, no dia 20 de fevereiro de 2023, um artigo científico, caiu como uma bomba na comunidade cosmológica, mostrando, não só teoricamente, mas com evidências observacionais que os buracos negros supermassivos seriam a fonte da matéria escura.

Vamos tentar entender isso.

Primeira coisa, o artigo foi publicado no The Astrophysical Journal Letters, e essa última palavrinha aí é muito importante, o Letters, ele é uma publicação mas de algo que ainda precisa ser muito confirmado, verificado e etc.., é como se fosse uma ideia, com alguma sustentação que é publicada para a comunidade poder fazer suas críticas.

O artigo trata de buracos negros supermassivos, ou seja, os grandes buracos negros que existem no centro da maioria das grandes galáxias no universo, buracos negros realísticos do universo, que giram rapidamente perto da velocidade da luz e que são chamados de buracos negros de Kerr.

Aí vem a parte principal do artigo, os autores assumem que exista uma relação universal entre a massa de um buraco negro supermassivo e a massa das estrelas dentro de uma galáxia, que podem evoluir com o tempo cósmico, mas que seria uma relação universal.

Essa relação é chamada de acoplamento cosmológico, e para descrever esse acoplamento existe uma equação, que relaciona a massa do buraco negro em qualquer momento cósmico específico e amassa do buraco negro no meomento em que ele se torna acoplado cosmologicamente com a taxa de expansão.

Na equação o fator que liga tudo isso é esse K que vocês estão vendo aí.

Então é o seguinte, se o K for igual a zero, não acoplamento nenhum e amassa do buraco negro não muda com o tempo ou afeta a expansão cósmica, esse é o valor mínimo permitido.

Se K for igual a 3, então o acoplamento está no valor máximo permitido e a massa do buraco negro aumena como o cubo da razão do desvio para o vermelho e nesse caso, de K =3, o buraco negro seria a fonte da energia escura.

E se o K estiver com qualquer valor entre 0 e 3 então a massa do buraco negro cresce, mas cresce mais lentamento do que no caso máximo e o buraco negro se comporta como algo que contribui para a expansão do universo mas não como energia escura.

Como eu disse o que chamou atenção nesse artigo é que não foi apenas algo teórico, os autores foram testar a sua proposta e então fizeram observações.

FONTES:

https://www.ralspace.stfc.ac.uk/Pages/first-evidence-black-holes-source-of-dark-energy.aspx

https://www.universetoday.com/160139/are-black-holes-the-source-of-dark-energy/

https://bigthink.com/starts-with-a-bang/black-holes-dark-energy/

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acb704/pdf

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