Buraco negro pode se dividir em dois? Estudo testa a hipótese
Pesquisa publicada na revista Physical Review D mostra que a fragmentação de um buraco negro só seria viável sob condições extremas de rotação, e segue sendo apenas uma possibilidade teórica, não uma observação confirmada.
Por Letícia Prado · Repórter de Ciência
Pra escala humana: imagine observar, ao vivo, um buraco negro se dividindo em dois, como se fosse o processo inverso de uma fusão — evento que os detectores de ondas gravitacionais já registraram diversas vezes nos últimos anos. É essa possibilidade, hoje puramente teórica, que um novo estudo investigou com rigor matemático: sob quais condições, em tese, isso poderia acontecer.
O que é confirmado e o que é hipótese
O que é confirmado: fusões de buracos negros são fenômenos observados, captados por detectores de ondas gravitacionais ao redor do mundo. O que é hipótese, e segue sendo hipótese após este estudo: a divisão de um buraco negro em dois nunca foi observada e, pelas leis conhecidas da física, é extremamente improvável.
O motivo é a segunda lei da termodinâmica, que proíbe a diminuição espontânea de entropia. Ao se dividir, um buraco negro tenderia a reduzir sua entropia total — o que a física estabelecida não permite. Como resume o físico Francesco Sannino, um dos autores do estudo, "a divisão em dois buracos negros menores reduziria a entropia total", tornando o processo desfavorável.
O estudo e a janela estreita que ele encontrou
O trabalho, intitulado "When Black Holes Admit Pair-of-pants Topologies" e publicado na revista científica Physical Review D, foi assinado por Francesco Sannino (da Universidade de Nápoles Federico II e do Centro de Teoria Quântica de Campos da Universidade da Dinamarca do Sul), Giacomo Cacciapaglia (CNRS, na França), Manuel Del Piano e Vania Vellucci.
Os pesquisadores identificaram que a fragmentação só se tornaria termodinamicamente possível em casos muito específicos: buracos negros girando próximo do limite máximo de rotação permitido pela física (os chamados buracos negros de Kerr), ou em cenários hipotéticos que envolvem dimensões espaciais extras, onde a chamada instabilidade de Gregory-Laflamme poderia favorecer a divisão. Nesses casos, o horizonte do buraco negro assumiria, ao longo do tempo, uma forma que os autores comparam a uma "calça", com uma parte se dividindo em duas "pernas".
O que ainda falta saber
Os próprios autores são cautelosos: "não podemos ainda dar uma probabilidade única para um buraco negro se dividir. Isso depende de como a gravidade se comporta além da teoria de Einstein", afirmou Sannino. O estudo também aponta que telescópios de raios gama, como o Fermi-LAT, poderiam ser usados para procurar sinais de fragmentos minúsculos de buracos negros eventualmente formados durante fusões — uma forma indireta de testar a hipótese no futuro.