Novas evidências para o teorema da superfície do buraco negro de Hawking

A rede internacional de cientistas do LVK, que inclui três pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa Nuclear, confirmou a teoria de Stephen Hawking de que a área total da superfície dos buracos negros não diminui, informou o Centro Nacional de Pesquisa Nuclear (NCBJ) na sexta-feira. Isso aconteceu dez anos após a detecção das ondas gravitacionais.

"É com imensa satisfação que, após anos de trabalho, podemos confirmar uma das previsões mais importantes de Stephen Hawking. As ondas gravitacionais abriram uma nova janela para o Universo e agora também nos permitem verificar as leis fundamentais da física dos buracos negros. Estou satisfeito por, juntamente com a equipe do Centro Nacional de Pesquisa Nuclear e o grupo Polgraw-Virgo, termos contribuído para esta descoberta inovadora", disse o Prof. Andrzej Królak, do Departamento de Astrofísica do Centro Nacional de Pesquisa Nuclear, conforme citado no comunicado de imprensa do NCBJ.

O Prof. Królak, juntamente com o Dr. Orest Dorosh e o Dr. Sreekanth Harikumar do Departamento de Astrofísica do Centro Nacional de Pesquisa Nuclear, são membros do grupo Polgraw-Vigro que fez esta descoberta, colaborando com a equipe do LVK.

Dez anos antes, em 14 de setembro de 2015, um sinal muito tênue que havia viajado pelo espaço por 1,3 bilhão de anos chegou à Terra. "Não era um sinal de luz, mas uma oscilação sutil do próprio espaço-tempo — ondas gravitacionais, previstas pela primeira vez por Albert Einstein um século antes. Naquele dia, os detectores gêmeos do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO) detectaram a primeira evidência direta de ondas gravitacionais — uma descoberta anunciada ao mundo em fevereiro de 2016", diz o comunicado à imprensa.

Desde então, os detectores LIGO em Hanford (Washington, EUA) e Livingston (Louisiana, EUA), juntamente com o detector Virgo na Itália e o KAGRA no Japão, formaram uma rede internacional conhecida como LVK (LIGO–Virgo–KAGRA).

De acordo com o NCBJ, esta colaboração detecta atualmente uma média de uma colisão de buracos negros a cada três dias. Até o momento, a rede observou mais de 300 colisões de buracos negros, muitas das quais já foram confirmadas, enquanto as demais aguardam análise. Durante a quarta série de medições, o LVK identificou aproximadamente 230 colisões candidatas. Isso é mais que o dobro do número das três primeiras séries combinadas.

O anúncio observou que a descoberta mais recente de GW250114 (registrada em 14 de janeiro de 2025) demonstra um avanço significativo na sensibilidade do detector. "Assim como a primeira detecção de GW150914, este evento envolveu dois buracos negros com massas em torno de 30 a 40 vezes a do Sol, que colidiram a 1,3 bilhão de anos-luz da Terra. No entanto, graças a uma década de melhorias tecnológicas que reduziram o ruído instrumental, o novo sinal é muito mais claro e permite medições mais precisas", observou o NCBJ.

Em seu último artigo, publicado em 10 de setembro, a equipe do LVK relatou que esse evento forneceu a evidência observacional mais forte até agora para o teorema de Stephen Hawking sobre a superfície de um buraco negro.

Formulado pela primeira vez em 1971, ele afirma que a área total da superfície dos buracos negros não pode diminuir. Durante uma colisão, os buracos negros perdem energia na forma de ondas gravitacionais e, ao mesmo tempo, podem aumentar seu spin, ou momento angular interno, o que poderia reduzir sua área de superfície. No entanto, o teorema prevê que, apesar desses fatores, o buraco negro resultante da fusão sempre terá uma área de superfície maior do que a soma das superfícies dos buracos negros anteriores à colisão.

"GW250114 confirma essa previsão com precisão sem precedentes. O Prof. Królak generalizou essa afirmação para incluir também casos cosmológicos", observou o comunicado. (PAP)

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