Muita gente imagina buracos negros como aspiradores cósmicos eternos, mas a física moderna revela que esses gigantes podem perder massa, emitir radiação e, eventualmente, desaparecer completamente do universo.

O que realmente define um buraco negro?

O canal Ciência Todo Dia, com 7,6 milhões de inscritos, desmistifica esses objetos fascinantes. Diferente de estrelas ou planetas feitos de matéria em estados como plasma ou sólido, o buraco negro é uma região do espaço-tempo com curvatura extrema e gravidade devastadora.

Essa região é delimitada pelo horizonte de eventos, limite esférico do qual nada escapa, nem mesmo a luz. Do lado de fora, aparece como esfera escura, mas quem cai não percebe o instante exato em que cruza esse “ponto sem retorno” gravitacional.

Como surgiu a teoria da radiação Hawking?

Na década de 1970, Stephen Hawking uniu ideias da relatividade geral e mecânica quântica para estudar o horizonte de eventos. Ele percebeu que o postulado tradicional de que buracos negros nunca diminuem não batia com cálculos quânticos que estava desenvolvendo.

Desses cálculos nasceu a radiação Hawking, efeito que faz o buraco negro perder energia e massa como se estivesse “brilhando” fracamente. Foi passo fundamental para a gravitação quântica, tentativa de unificar o mundo do muito grande com o do muito pequeno em uma teoria consistente.

Como o vácuo cria partículas ao redor de buracos negros?

O vácuo não é “nada perfeito”, mas um mar de campos quânticos cheios de flutuações espontâneas. Por causa do princípio da incerteza de Heisenberg, energia e outras grandezas não podem ter valores exatos simultâneos, gerando oscilações constantes no espaço vazio.

Nessas flutuações, pares de partículas virtuais surgem e desaparecem o tempo todo. Em torno do horizonte de eventos, algo extraordinário ocorre:

1. Um par de partículas virtuais nasce bem na borda do horizonte
2. Uma delas fica presa do lado de dentro do buraco negro
3. A outra aparece do lado de fora com energia suficiente para escapar
4. A energia para essa fuga vem do próprio buraco negro
5. Para observador distante, essa partícula que escapa aparece como radiação emitida

Como buracos negros perdem massa até evaporar?

Quando partículas escapam, o buraco negro perde energia. Pela famosa relação E = mc², energia e massa são equivalentes, então cada partícula emitida significa redução de massa do objeto.

Como o raio depende da massa, o buraco negro vai encolhendo lentamente até evaporar completamente. Buracos minúsculos desaparecem rápido, enquanto supermassivos podem levar eras numa fase tardia do universo.

Existe comprovação experimental da radiação Hawking?

Apesar de compatível com leis aceitas da física, a radiação Hawking ainda não foi observada diretamente porque é fraca demais perto do brilho dos discos de acreção. Físicos recorrem a efeitos análogos em laboratório e buscas específicas no céu para confirmar a teoria.

Experimentos com o efeito Casimir mostram o papel de partículas virtuais no vácuo quântico. Em 2019, estudos com condensado de Bose-Einstein reproduziram cenário análogo à radiação Hawking em ambiente controlado. Telescópios como o sistema HESS procuram explosões em raios gama ligadas a buracos negros primordiais no fim da vida, enquanto modelos teóricos indicam que buracos isolados e inativos seriam alvos ideais para futuras observações diretas da radiação prevista por Hawking.

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