p (Phys.org) - Em 2013, um grupo de físicos da Áustria propôs a existência de uma nova e incomum força chamada "força do corpo negro". Corpos negros - objetos que absorvem toda a luz que entra e, portanto, parecem pretos em temperatura ambiente - há muito se sabe que emitem radiação de corpo negro, que repele pequenos objetos próximos, como átomos e moléculas. Mas os físicos mostraram que os corpos negros teoricamente também exercem uma força atrativa sobre esses objetos. Eles chamaram essa força de "força do corpo negro, "e mostrou que pode ser mais forte do que a radiação do corpo negro, e - para partículas muito pequenas - ainda mais forte do que a gravidade. p Agora em um novo estudo publicado em EPL , uma equipe diferente de físicos, C.R. Muniz et al., na Universidade Estadual do Ceará e na Universidade Federal do Ceará, Brasil, demonstraram teoricamente que a força do corpo negro não depende apenas da geometria dos próprios corpos, mas também na geometria e topologia do espaço-tempo circundante. Em alguns casos, levar em conta esses últimos fatores aumenta significativamente a força da força do corpo negro. Os resultados têm implicações para uma variedade de cenários astrofísicos, como a formação de planetas e estrelas, e, possivelmente, experimentos baseados em laboratório.

p “Este trabalho coloca a força do corpo negro descoberta em 2013 em um contexto mais amplo, que envolve fortes fontes gravitacionais e objetos exóticos como cordas cósmicas, bem como os mais prosaicos encontrados na matéria condensada, "Muniz disse Phys.org .

p Como os cientistas mostraram em 2013, a força do corpo negro surge quando o calor absorvido por um corpo negro faz com que o corpo negro emita ondas eletromagnéticas que mudam os níveis de energia atômica de átomos e moléculas próximos. Essas mudanças fazem com que os átomos e moléculas sejam atraídos para os corpos negros devido à sua alta intensidade de radiação, puxando-os juntos.

p No novo estudo, os físicos investigaram corpos negros esféricos e corpos negros cilíndricos, e mostrou como a topologia e a curvatura local do espaço-tempo influenciam suas forças de corpo negro. Eles mostraram que corpos negros esféricos ultradensos como uma estrela de nêutrons (em torno da qual o espaço-tempo é altamente curvo) geram uma força de corpo negro mais forte devido à curvatura em comparação com corpos negros no espaço-tempo plano. Eles explicam que isso ocorre porque a gravidade modifica tanto a temperatura do corpo negro quanto o ângulo sólido no qual os átomos e moléculas próximos "vêem" o corpo negro. Por outro lado, um corpo negro menos denso como o nosso Sol (onde o espaço-tempo é menos curvo) gera uma força de corpo negro que é muito semelhante à do caso plano.

p Os pesquisadores então consideraram o caso de um monopolo global, um objeto esférico que modifica as propriedades globais do espaço, e encontrou um tipo diferente de influência. Considerando que para outros corpos negros esféricos, a influência do espaço-tempo é gravitacional e diminui com a distância do corpo negro, para o monopolo global a influência é de natureza topológica, diminuindo com a distância, mas eventualmente atingindo um valor constante.

p Finalmente, ao investigar a força do corpo negro de corpos negros cilíndricos em torno dos quais o espaço-tempo é localmente plano, os cientistas não encontraram nenhuma correção gravitacional na temperatura, mas, surpreendentemente, um efeito nos ângulos com objetos próximos. E quando um corpo negro cilíndrico se torna infinitamente fino, transformando-se em uma corda cósmica hipotética, a força do corpo negro desaparece completamente. Geral, os cientistas esperam que essas influências geométricas e topológicas recém-descobertas na força do corpo negro ajudem a elucidar o papel dessa força incomum em objetos em todo o universo.

p “Achamos que a intensificação da força do corpo negro devido às fontes ultradensas pode influenciar de forma detectável os fenômenos a elas associados, como a emissão de partículas muito energéticas, e a formação de discos de acreção em torno dos buracos negros, "Muniz disse." Essa força também pode ajudar a detectar a radiação Hawking emitida por estes últimos objetos, pois sabemos que tal radiação obedece ao espectro do corpo negro. No futuro, gostaríamos de investigar o comportamento dessa força em outros espaços-tempos, bem como a influência de dimensões extras sobre ele. " p © 2017 Phys.org