Uma equipe de cientistas do Instituto Tata de Pesquisa Fundamental (TIFR), Mumbai, Índia, encontraram novas maneiras de detectar uma singularidade nua ou nua, o objeto mais extremo do universo.

Quando o combustível de uma estrela muito massiva é gasto, ele entra em colapso devido à sua própria atração gravitacional e eventualmente se torna uma região muito pequena de densidade de matéria arbitrariamente alta, isso é uma 'Singularidade', onde as leis usuais da física podem falhar. Se esta singularidade está escondida dentro de um horizonte de eventos, que é uma superfície fechada invisível da qual nada, nem mesmo luz, pode escapar, então chamamos esse objeto de buraco negro. Nesse caso, não podemos ver a singularidade e não precisamos nos preocupar com seus efeitos. Mas e se o horizonte de eventos não se formar? Na verdade, A teoria da relatividade geral de Einstein prevê essa possibilidade quando estrelas massivas colapsam no final de seus ciclos de vida. Nesse caso, ficamos com a opção tentadora de observar uma singularidade nua.

Uma questão importante então é, como distinguir observacionalmente uma singularidade nua de um buraco negro. A teoria de Einstein prevê um efeito interessante:o tecido do espaço-tempo na vizinhança de qualquer objeto em rotação fica "torcido" devido a essa rotação. Esse efeito causa um giro do giroscópio e faz as órbitas das partículas em torno desses objetos astrofísicos precessarem. A equipe do TIFR argumentou recentemente que a taxa na qual um giroscópio precessa (a frequência de precessão), quando colocado em torno de um buraco negro giratório ou uma singularidade nua, pode ser usado para identificar este objeto giratório. Aqui está uma maneira simples de descrever seus resultados. Se um astronauta registrar a frequência de precessão de um giroscópio em dois pontos fixos próximos ao objeto em rotação, então, duas possibilidades podem ser vistas:(1) a frequência de precessão do giroscópio muda em uma quantidade arbitrariamente grande, isso é, há uma mudança radical no comportamento do giroscópio; e (2) a frequência de precessão muda em uma pequena quantidade, de uma maneira bem comportada regular. Para o caso (1), o objeto giratório é um buraco negro, enquanto para o caso (2), é uma singularidade nua.

A equipe TIFR, nomeadamente, Dr. Chandrachur Chakraborty, Sr. Prashant Kocherlakota, Prof. Sudip Bhattacharyya e Prof. Pankaj Joshi, em colaboração com uma equipe polonesa composta pelo Dr. Mandar Patil e o Prof. Andrzej Krolak, de fato, mostrou que a frequência de precessão de um giroscópio orbitando um buraco negro ou uma singularidade nua é sensível à presença de um horizonte de eventos. Um giroscópio circulando e se aproximando do horizonte de eventos de um buraco negro de qualquer direção se comporta cada vez mais 'descontroladamente, ' isso é, ele passa cada vez mais rápido, sem um limite. Mas, no caso de uma singularidade nua, a frequência de precessão torna-se arbitrariamente grande apenas no plano equatorial, mas sendo regular em todos os outros planos.

A equipe do TIFR também descobriu que a precessão das órbitas da matéria caindo em um buraco negro em rotação ou em uma singularidade nua pode ser usada para distinguir esses objetos exóticos. Isso ocorre porque a frequência de precessão do plano orbital aumenta à medida que a matéria se aproxima de um buraco negro em rotação, mas essa frequência pode diminuir e até mesmo se tornar zero para uma singularidade nua giratória. Esta descoberta pode ser usada para distinguir uma singularidade nua de um buraco negro na realidade, porque as frequências de precessão podem ser medidas em comprimentos de onda de raios-X, à medida que a matéria em queda irradia raios-X.