Um buraco negro“evaporou” durante uma simulação criada por cientistas em laboratório usando ondas de laser. O experimento conseguiu ver não só uma emissão semelhante à radiação Hawking, mas também o efeito chamado reação de retorno.
O experimento simulou o processo em que os buracos negros perderiam energia aos poucos ao liberar suas partículas, chamado de radiação Hawking, proposta por Stephen Hawking em 1974.
Com o passar de tempos extremamente longos, essa perda de energia faria um buraco negro diminuir lentamente até desaparecer, em um processo comparado a uma evaporação.
O problema é que essa radiação seria tão fraca em buracos negros reais que nunca foi possível vê-la diretamente no espaço.
Como o experimento foi feito
Criar um buraco negro de verdade em laboratório seria impossível. Esses astros surgem quando uma quantidade muito grande de matéria é comprimida em uma região muito pequena do espaço, criando uma gravidade tão forte que nem a luz consegue escapar.
Em vez de estudar um buraco negro real, os cientistas criaram um sistema que segue princípios físicos parecidos com os desses objetos. Nesse experimento, os cientistas usaram ondas de laser com duração de apenas oito femtossegundos, enviadas por uma fibra óptica especial, para criar uma espécie de cópia do comportamento de um buraco negro.
Um primeiro pulso de laser altera levemente as propriedades ópticas da fibra ótica usada e cria uma espécie de horizonte de eventos artificial para um segundo pulso.
Reação de retorno
Quando a simulação do buraco negro liberou energia na forma de uma radiação semelhante à prevista por Hawking, o próprio pulso de laser responsável pelo fenômeno sofreu uma pequena alteração.
Essa alteração recebeu o nome de “reação de retorno”. É uma ideia parecida com a terceira lei de Newton, em que algo exerce uma força e recebe uma resposta de volta.
Tudo isso pode ajudar a esclarecer o paradoxo da informação, um problema que Hawking estudou e tentou resolver até seu último artigo, publicado em 2018. Lorenzo M. Procopio, Raul Aguero-Santacruz, David Bermudez e Ulf Leonhardt, autores do estudo
A teoria da radiação Hawking indicava que um buraco negro poderia perder energia, evaporar e desaparecer completamente, o que levantou um conflito com essas leis da física. Esse problema ficou conhecido como “paradoxo da informação dos buracos negros”.
O estudo foi liderado por Lorenzo Procopio, da Universidade de Paderborn, na Alemanha, e publicado na revista científica Nature. A pesquisa teve ainda cientistas de Israel e México.