Segundo Pesquisadores da Universidade Goethe de Frankfurt, as 'Gravastars' Podem Ser Estrelas Ainda Mais Bizarras do Que Se Pensava
Olá leitores e leitoras do BS!
Ontem dia 21/02, foi publicado no site Inovação Tecnológica uma notícia de que
os físicos teóricos Daniel Jampolski
e Luciano Rezzolla, da Universidade Goethe de Frankfurt, na Alemanha,
apresentaram uma solução para as equações de campo da relatividade geral que
implica a existência de um corpo celeste ainda mais bizarro que um Gravastar
(estrelas gravitacionais condensadas), ou seja, uma Gravastar dentro de outra Gravastar. Entendam melhor essa história pela matéria abaixo.
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Gravastars Podem Ser Uma Estrela Dentro da Outra
Com informações
da Universidade Goethe
21/02/2024
Fonte: Site
Inovação Tecnológica - https://www.inovacaotecnologica.com.br
[Imagem: Jampolski/Rezzolla/Goethe
University Frankfurt]
Além de "substituir" os buracos negros, as gravastars poderiam parecer uma boneca matryoshka, como se um corpo celeste existisse dentro de outro. |
Física dos Buracos Negros
O interior dos buracos
negros continua a ser um enigma para a ciência. Em 1916, o físico alemão
Karl Schwarzschild delineou uma solução para as equações da relatividade geral
de Albert Einstein, segundo a qual o centro de um buraco negro consiste em uma
assim chamada singularidade,
um ponto em que o espaço e o tempo já não existem.
Aqui, diz a
teoria, todas as leis físicas, incluindo a teoria geral da relatividade de
Einstein, já não se aplicam - o princípio
da causalidade está suspenso. Isto constitui um grande incômodo para a
ciência: Afinal, significa que nenhuma informação pode escapar de um buraco
negro, não conseguindo escapar do chamado horizonte
de eventos.
Esta pode ser a
razão pela qual a solução de Schwarzschild não atraiu muita atenção fora do
domínio teórico durante muito tempo. Contudo, por falta de uma descrição
melhor, foi ela que sobreviveu depois que o primeiro candidato a buraco negro
foi descoberto em 1971, seguido pela descoberta do buraco negro no centro de
nossa Via Láctea, na década de 2000 e, finalmente, a primeira
imagem de um buraco negro, capturada pelo EHT em 2019.
Saem os Buracos Negros, Entram os Gravastars
Em 2001, Pawel
Mazur e Emil Mottola propuseram uma solução diferente para as equações de campo
de Einstein que levaram à teorização de objetos que eles chamaram de estrelas
gravitacionais condensadas, ou gravastars - a palavra é um acrônimo para Gra(vitational)
va(cuum) star, e poderia ser traduzida como "gravastrela".
Ao contrário dos
buracos negros, as gravastars têm várias vantagens do ponto de vista teórico da
astrofísica em comparação com os buracos negros.
Por um lado, as
gravastars são quase tão compactas quanto os buracos negros e também apresentam
uma gravidade na sua superfície que é essencialmente tão forte quanto a de um
buraco negro, assemelhando-se, portanto, a um buraco negro para todos os
efeitos práticos. Por outro lado, as gravastars não possuem um horizonte de
eventos, ou seja, uma fronteira a partir da qual nenhuma informação pode
escapar. Mais interessante ainda, seu núcleo não contém uma singularidade.
Mas as gravastars
também têm suas idiossincrasias. Em vez de um horizonte de eventos, o centro
das gravastars é composto por uma energia exótica - uma "energia
escura" - que exerce uma pressão
negativa sobre a enorme força gravitacional que comprime a estrela. E a
superfície das gravastars é representada por uma película fina de matéria
comum, cuja espessura se aproxima de zero, o que não é algo muito fácil de
imaginar.
[Imagem: Heidmann et al. -
10.1007/JHEP08(2022)269]
Existem outras propostas teóricas para "matar" buracos negros, como um corpo celeste esquisitão chamado sóliton topológico. |
Gravastars Aninhadas
Os físicos
teóricos Daniel Jampolski e Luciano Rezzolla, da Universidade Goethe de
Frankfurt, na Alemanha, apresentaram agora uma solução para as equações de
campo da relatividade geral que implica a existência de um corpo celeste ainda
mais bizarro: Uma gravastar dentro de outra gravastar. Eles deram a este
hipotético objeto celestial o nome de "nestar" (do inglês nested
star, ou estrela aninhada).
"A nestar é
como uma boneca matryoshka. Nossa solução para as equações de campo permite
toda uma série de gravastars aninhadas," disse Jampolski. Enquanto Mazur e
Mottola postulam que a gravastar tem uma pele quase infinitamente fina, que
consiste em matéria normal, a casca composta por matéria da nestar é um pouco
mais espessa: "É um pouco mais fácil imaginar que algo assim poderia
existir," justificou Jampolski.
"É ótimo
que, mesmo 100 anos depois de Schwarzschild ter apresentado sua primeira
solução para as equações de campo de Einstein a partir da teoria geral da
relatividade, ainda seja possível encontrar novas soluções. É um pouco como
encontrar uma moeda de ouro ao longo de um caminho que foi explorado por muitos
outros antes. Infelizmente, ainda não temos ideia de como tal gravastar poderia
ser criada. Mas, mesmo que nestars não existam, explorar as propriedades
matemáticas dessas soluções, em última análise, nos ajuda a entender melhor os
buracos negros," concluiu Rezzolla.
Bibliografia:
Artigo: Nested
solutions of gravitational condensate stars
Autores: Daniel Jampolski, Luciano Rezzolla
Revista: Classical and Quantum Gravity
Vol.: 41, Number 6
DOI: 10.1088/1361-6382/ad2317
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