(Créditos da imagem: Freepik Premium).

Buracos de minhoca são “coisas” espaciais muito explorados pela literatura e ficção científica. Entretanto, no campo científico, ainda se resumem ao campo teórico – nunca os identificamos. Buracos de minhoca são, em resumo, atalhos no espaço. E há uma busca incessante por eles. São diversos os casos de previsões na física teórica que são provadas apenas depois de muitas décadas, ou até mais de um século. 

As próprias ondas gravitacionais, que podem nos ajudar na busca por buracos de minhocas, foram previstas pela Relatividade Geral, de Einstein, e detectadas pela primeira vez apenas em 2015, cem anos após a previsão teórica. Hoje, detectar ondas gravitacionais tornou-se algo de praxe para laboratórios especializados nisso, e elas tornaram-se uma importante ferramenta para enxergar longe no universo.

Uma possível nova aplicação para elas foi proposta em um estudo publicado no dia 17 de julho, como preprint, no repositório ArXiv. O estudo ainda não foi revisado por pares. Os pesquisadores propuseram uma forma de se detectar buracos de minhoca através das ondas gravitacionais.

Se você não se lembra, ondas gravitacionais são literalmente ondas que ocorrem no espaço. Elas são geradas quando há uma interação próxima, ou seja, um choque, entre corpos muito massivos, como buracos negros e estrelas de nêutrons. Essa interação é tão poderosa que causa perturbações no tecido espaço-tempo que viajam por milhares e milhares de anos-luz de distância. 

“A descoberta de fusões buraco negro-buraco negro, fusões de buracos negros com estrelas de nêutrons e fusões estrelas de nêutrons-estrelas de nêutrons, abriu o novo ramo da astronomia de ondas gravitacionais (GW)”, explicam os pesquisadores no artigo. “Além de testar relatividade geral de campo forte, GWs revelaram uma classe de buracos negros de origem estelar na faixa de 30 – 60 M, sublinhando a promessa das observações de GW de abrir novos espaço de descoberta”.

Note a imagem abaixo. O formato de um buraco de minhoca é semelhante a este. Trata-se de uma distorção tão grande em dois pontos do universo, que eles se ligam. Essa região mais fina, o “túnel”, é chamado de garganta, e é uma região “oca”, por meio da qual poderia se utilizar para pegar um atalho.

Buraco de minhoca de Lorentzian, o modelo utilizado pelo estudo. (Créditos da imagem: Wikimedia Commons).

Segundo os pesquisadores, poderíamos identificar um bruaco de minhoca quando um buraco negro entrasse naquela garganta. Lembra que falei sobre as ondas gravitacionais geradas pela interação entre buracos negros ou estrelas de nêutrons? Pois então, essa interação, gera um padrão específico de ondas gravitacionais, e é aí que entra o ponto.

Chamamos o padrão das ondas gravitacionais de buracos negros de chirp. Quando um buraco negro passasse a interagir com um buraco de minhoca, inicialmente ele produziria o padrão chirp, então se pareceria muito com as ondas convencionais. Entretanto, o buraco de minhoca engoliria o buraco negro, e haveria uma queda abrupta na emissão das ondas. 

Padrão chirp de emissão de ondas gravitacionais. (Créditos da imagem: LIGO / T. Pyle).

Pouco tempo depois, no outro lado, que daria em um ponto distante do nosso universo, ou em outro universo, surgiria o buraco negro, e por lá, seria emitido outro pico de ondas gravitacionais. Esses saltos entre os dois pontos ocorreriam incessantemente, até que o buraco negro perdesse toda sua energia e ficasse preso dentro da garganta do buraco de minhoca. 

Nos momentos em que o buraco negro entra na garganta, ele emite o chirp, como pontuado, então é indiferenciável de outras ondas gravitacionais. Entretanto, quando ele está saindo da garganta, ele emite um padrão contrário, chamado de anti-chirp. Esses dois elementos – os picos de emissão seguidos por silêncio total, e os padrões contrários -, são elementos exclusivos deste tipo de interação.

Pode parecer algo extremamente incomum, e deve de fato ser. Entretanto, como diz aquele ditado, “quem procura acha”. Sabendo, em teoria, como deve ser esse comportamento, qualquer emissão estranha de ondas gravitacionais pode significar uma nova descoberta, e essa descoberta pode vir a ser um buraco de minhoca, provando a mais linda e perfeita previsão teórica da física. 

Referências:

  1. DENT, James B. el al. “The Sound of Clearing the Throat: Gravitational Waves from a Black Hole Orbiting in a Wormhole Geometry”; ArXiv. Acesso em: 12 ago. 2020.
  2. Science News. “A black hole circling a wormhole would emit weird gravitational waves”. Acesso em: 12 ago. 2020.