O fenômeno do eco gravitacional se tornará a chave para a nova física, físico diz
p Crédito:Natalia Deryugina
p Os ecos gravitacionais podem ser causados pela colisão de dois buracos negros, e pode indicar que esses objetos têm propriedades físicas completamente novas. Esta conclusão foi feita por físicos RUDN após uma série de cálculos matemáticos. Os cientistas afirmam que se a existência do fenômeno do eco for confirmada, os astrofísicos teriam que reconsiderar sua visão de objetos espaciais compactos. Os resultados do estudo foram publicados em
Revisão Física D . p De acordo com a teoria da relatividade geral (GR), qualquer objeto massivo distorce o espaço-tempo. Um efeito semelhante é observado quando uma bola de metal pesado é colocada em um tecido elástico esticado. Quanto mais pesada é a bola, mais profunda é a depressão do tecido. De forma similar, quanto maior a massa de um objeto, quanto mais distorce o espaço-tempo. Os buracos negros estão entre os objetos mais pesados do universo, e, portanto, distorce mais o espaço-tempo. Quando dois buracos negros colidem, ondas gravitacionais se espalham a partir do local da colisão. Eles podem ser comparados a anéis na água, ou ondas sonoras, mas há uma característica peculiar importante. As ondas gravitacionais não se propagam espacialmente - elas próprias são as oscilações do espaço-tempo.
p As ondas gravitacionais da colisão de dois buracos negros decaem com o tempo, mas em seu estágio final, eles podem causar o chamado eco - espalhamento de onda adicional. Pode ser comparado ao eco acústico regular. A existência de tal eco gravitacional ainda não foi confirmada, e existem diferentes opiniões sobre sua possível origem. Um físico RUDN, junto com colegas da República Tcheca e da Rússia, assumiu que, se a existência de eco gravitacional for confirmada experimentalmente, seria o início da nova física acrescentada ao GR.
p Hipoteticamente, buracos negros podem ser influenciados por objetos massivos adjacentes, como núcleos galácticos, discos de acreção, ou nuvens de matéria. Anteriormente, acreditava-se que as ondas gravitacionais podem se espalhar sobre esses objetos e formar eco. Os autores do estudo forneceram uma prova matemática de que tais objetos causam eco muito fraco ou mesmo nenhum.
p De acordo com os cálculos, para um conglomerado de matéria causar eco, sua massa deve ser pelo menos comparável à massa do próprio buraco negro. Contudo, geralmente não há tais objetos pesados em torno dos buracos negros. Se eles foram encontrados, as ondas gravitacionais desses buracos negros teriam uma aparência diferente, mesmo nos estágios iniciais de colisão.
p A segunda explicação possível pode ser condições de contorno específicas na superfície de um buraco negro. Para entendê-los, os astrofísicos terão que reconsiderar suas opiniões sobre os buracos negros, e não pode ser feito dentro da estrutura GR existente.
p “Demonstramos que se o eco for registrado após o estágio final da colisão, não indicaria a existência de um certo objeto massivo perto de um buraco negro, mas um conjunto de novas leis físicas que descrevem as superfícies de objetos compactos, "diz Roman Konoplya, um co-autor do trabalho, e pesquisador associado do Instituto de Ciência e Treinamento de Gravitação e Cosmologia da RUDN.