Físico teórico argumenta que buracos negros podem evitar singularidades

Um físico teórico do Instituto de Física Teórica de Frankfurt desafiou uma longa suposição sobre a natureza dos buracos negros. Francesco Di Filippo publicou um estudo na Physical Review Letters que mostra como a combinação da repulsão eletromagnética da carga e os efeitos quânticos da radiação de Hawking podem impedir a formação de singularidades e horizontes de Cauchy em alguns buracos negros.

Os buracos negros são regiões no espaço onde a gravidade é tão intensa que nada, nem mesmo a luz, pode escapar. A teoria da relatividade geral de Einstein prevê que o interior de um buraco negro contém uma singularidade de curvatura ou um horizonte de Cauchy. Uma singularidade de curvatura é um ponto onde a densidade e a curvatura do espaço-tempo se tornam infinitas.

As leis da física se quebram e a matéria é esmagada em um espaço infinitamente pequeno. Di Filippo explicou que seus cálculos sugerem que sob certas condições, nem uma singularidade nem um horizonte de Cauchy se formariam dentro de um buraco negro.

Ele observou que um argumento padrão para a formação de singularidades em buracos negros evaporantes não se sustentava ao estudar um diagrama de Penrose representando a formação de um buraco negro carregado e esféricamente simétrico via colapso gravitacional.

Este estudo é um dos primeiros a desafiar uma suposição de longa data no estudo de buracos negros. A formação inevitável de singularidades e horizontes de Cauchy. Em contraste com trabalhos anteriores, sugere que sob certas condições, a radiação de Hawking pode alterar a estrutura interna dos buracos negros de forma mais dramática do que originalmente assumido.

O físico acredita que resolver as patologias internas dos buracos negros pode não exigir uma teoria completa de gravidade quântica. Bem estabelecido quadro em que os campos materiais são tratados quanticamente enquanto o espaço-tempo permanece clássico.

Di Filippo espera que seu estudo inspire novas pesquisas em física teórica. Ele planeja estender suas análises para buracos negros em rotação, que possuem momento angular e são conhecidos por existir na natureza.

Ele argumenta que o momento angular de um buraco negro em rotação pode desempenhar um papel análogo à carga elétrica. Fornecendo o efeito repulsivo necessário para contrapor o colapso gravitacional e impedir a formação de singularidades.

Esta pesquisa representa um avanço significativo na compreensão da natureza dos buracos negros. Pode ter implicações profundas para nossa compreensão fundamental da física. O estudo foi publicado na Physical Review Letters e está disponível no arXiv, conforme detalhado no portal Phys.org.