A teoria da relatividade geral de Albert Einstein mudou profundamente nosso pensamento sobre os conceitos fundamentais da física, como espaço e tempo. Mas também nos deixou alguns mistérios profundos. Um era buracos negros, que só foram detectados de forma inequívoca nos últimos anos. Outra eram "buracos de minhoca" - pontes conectando diferentes pontos no espaço-tempo, em teoria, fornecendo atalhos para viajantes espaciais.

Os buracos de minhoca ainda estão no reino da imaginação. Mas alguns cientistas acham que logo seremos capazes de encontrá-los, também. Nos últimos meses, vários novos estudos sugeriram caminhos intrigantes para o futuro.

Buracos negros e buracos de minhoca são tipos especiais de soluções para as equações de Einstein, surgindo quando a estrutura do espaço-tempo é fortemente dobrada pela gravidade. Por exemplo, quando a matéria é extremamente densa, o tecido do espaço-tempo pode se tornar tão curvo que nem mesmo a luz pode escapar. Este é um buraco negro.

Como a teoria permite que o tecido do espaço-tempo seja esticado e dobrado, pode-se imaginar todos os tipos de configurações possíveis. Em 1935, Einstein e o físico Nathan Rosen descreveram como duas folhas do espaço-tempo podem ser unidas, criando uma ponte entre dois universos. Este é um tipo de buraco de minhoca - e desde então muitos outros foram imaginados.

Alguns buracos de minhoca podem ser "atravessáveis", o que significa que os humanos podem ser capazes de viajar por eles. Para isso, eles precisariam ser suficientemente grandes e mantidos abertos contra a força da gravidade, que tenta fechá-los. Empurrar o espaço-tempo para fora dessa maneira exigiria grandes quantidades de "energia negativa".

Parece ficção científica? Sabemos que existe energia negativa, pequenas quantidades já foram produzidas no laboratório. Também sabemos que a energia negativa está por trás da expansão acelerada do universo. Portanto, a natureza pode ter encontrado uma maneira de fazer buracos de minhoca.

Localizando buracos de minhoca no céu

Como podemos provar que existem buracos de minhoca? Em um novo jornal, publicado nos Avisos Mensais da Royal Society, Astrônomos russos sugerem que eles podem existir no centro de algumas galáxias muito brilhantes, e propor algumas observações para encontrá-los. Isso se baseia no que aconteceria se a matéria saindo de um lado do buraco de minhoca colidisse com a matéria que estava caindo nele. Os cálculos mostram que a queda resultaria em uma exibição espetacular de raios gama que poderíamos tentar observar com telescópios.

Esta radiação pode ser a chave para diferenciar entre um buraco de minhoca e um buraco negro, anteriormente considerado indistinguível do lado de fora. Mas os buracos negros devem produzir menos raios gama e ejetá-los em um jato, enquanto a radiação produzida através de um buraco de minhoca ficaria confinada a uma esfera gigante. Embora o tipo de buraco de minhoca considerado neste estudo seja percorrível, não seria uma viagem agradável. Porque seria tão perto do centro de uma galáxia ativa, as altas temperaturas queimariam tudo até ficar crocante. Mas este não seria o caso para todos os buracos de minhoca, como aqueles mais distantes do centro galáctico.

A ideia de que as galáxias podem abrigar buracos de minhoca em seus centros não é nova. Veja o caso do buraco negro supermassivo no coração da Via Láctea. Isso foi descoberto rastreando meticulosamente as órbitas das estrelas perto do buraco negro, uma conquista importante que recebeu o Prêmio Nobel de Física em 2020. Mas um artigo recente sugeriu que essa atração gravitacional pode ser causada por um buraco de minhoca.

Ao contrário de um buraco negro, um buraco de minhoca pode "vazar" alguma gravidade dos objetos localizados do outro lado. Essa ação gravitacional assustadora acrescentaria um pequeno impulso aos movimentos das estrelas perto do centro galáctico. De acordo com este estudo, o efeito específico deve ser mensurável em observações em um futuro próximo, uma vez que a sensibilidade de nossos instrumentos fica um pouco mais avançada.

Coincidentemente, ainda outro estudo recente relatou a descoberta de alguns "círculos de rádio estranhos" no céu. Esses círculos são estranhos porque são enormes e, ainda assim, não estão associados a nenhum objeto visível. Por enquanto, eles desafiam qualquer explicação convencional, então buracos de minhoca foram apontados como uma possível causa.

Uma lata de vermes

Os buracos de minhoca controlam fortemente nossa imaginação coletiva. De certa forma, eles são uma forma deliciosa de escapismo. Ao contrário dos buracos negros que são um pouco assustadores, pois prendem tudo o que se aventura em, buracos de minhoca podem nos permitir viajar para lugares distantes mais rápido do que a velocidade da luz. Eles podem até ser máquinas do tempo, fornecendo uma maneira de viajar para trás - como sugerido pelo falecido Stephen Hawking em seu último livro.

Buracos de minhoca também surgem na física quântica, que governa o mundo dos átomos e partículas. De acordo com a mecânica quântica, partículas podem pular do espaço vazio, apenas para desaparecer um momento depois. Isso foi visto em incontáveis ​​experimentos. E se as partículas podem ser criadas, por que não buracos de minhoca? Os físicos acreditam que buracos de minhoca podem ter se formado no início do universo a partir de uma espuma de partículas quânticas surgindo e desaparecendo. Alguns desses "buracos de minhoca primordiais" podem ainda existir hoje.

Experimentos recentes sobre "teletransporte quântico" - uma transferência "desencarnada" de informações quânticas de um local para outro - acabaram por funcionar de uma forma assustadoramente semelhante a dois buracos negros conectados por um buraco de minhoca. Esses experimentos parecem resolver o "paradoxo da informação quântica", o que sugere que a informação física pode desaparecer permanentemente em um buraco negro. Mas eles também revelam uma profunda conexão entre as teorias notoriamente incompatíveis da física quântica e da gravidade - com buracos de minhoca sendo relevantes para ambas - o que pode ser instrumental na construção de uma "teoria de tudo".

O fato de que os buracos de minhoca desempenham um papel nesses desenvolvimentos fascinantes provavelmente não passará despercebido. Podemos não tê-los visto, mas eles certamente poderiam estar lá fora. Eles podem até nos ajudar a entender alguns dos mistérios cósmicos mais profundos, como se nosso universo é o único.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.