Buracos negros poderiam estar escondidos na Terra, propõe novo estudo

Quando se fala de buracos negros, pensamos logo nos objetos que funcionam como ralos gigantes que vai engolindo tudo em seu caminho. No entanto, esses objetos são mais complexos do que isso possuindo até mesmo diferentes classificações. Uma dessas classificações está em relação à massa de buracos negros onde existem os supermassivos e estelares, além de uma classe chamada de intermediários.

Na década de 70, Stephen Hawking propôs uma nova classe de buracos negros chamados de buracos negros primordiais. Esses objetos seriam buracos negros que teriam se formado nos primeiros instantes após o Big Bang. Eles teriam surgido a partir de flutuações de densidade quando o Universo tinha apenas alguns momentos de existência. Essas flutuações poderiam ter colapsado criando buracos negros com massas variadas.

Em um estudo recente, físicos sugeriram que buracos negros primordiais poderiam estar dentro de planetas, incluindo planetas do Sistema Solar. Uma ideia é que eles poderiam ter sido capturados na formação dos planetas. Mas a ideia do estudo é que eles poderiam passar através de planetas e asteroides criando um microtúnel durante a passagem. A busca por esse microtúnel poderia indicar a busca por buracos negros primordiais.

Buracos negros primordiais

Os buracos negros primordiais são objetos teóricos que teriam se formado nos primeiros instantes do universo. Eles teriam surgido devido a flutuações de densidade extremas que colapsaram sob sua própria gravidade durante a fase da inflação. A inflação ocorreu quando o Universo expandiu rapidamente nos primeiros momentos. Com o colapso, vários buracos negros primordiais poderiam ter se formado nesses primeiros momentos.

O interesse pelos buracos negros primordiais vem desde a década de 70 quando Stephen Hawking propôs a existência deles. Recentemente, eles tem chamado a atenção já que alguns sugerem que eles podem compor parte da matéria escura. Além disso, experimentos como observação de ondas gravitacionais também esquentaram a discussão em torno da existência de buracos negros primordiais.

Radiação de Hawking

Junto com a introdução do conceito de buracos negros primordiais, Stephen Hawking também introduziu o conceito da radiação de Hawking. Esse processo ocorreria devido aos efeitos quânticos próximos ao horizonte de eventos de um buraco negro. Pares de partículas e antipartículas seriam criadas no horizonte de eventos onde uma delas seria sugada pelo buraco negro e o a outra escaparia formando uma espécie de radiação.

Esse processo mostram que buracos negros poderiam evaporar ao longo do tempo e Hawking encontrou que quanto maior o buraco negro, mais tempo demoraria. No caso de buracos negros primordiais muito pequenos, a radiação de Hawking seria rápida e extremamente intensa. Podendo até mesmo interromper algum tipo de acreção e fazer com que eles vivessem um período muito curto.

Como detectar buracos negros primordiais?

Por causa da radiação de Hawking, físicos e astrônomos já propuseram que buracos negros poderiam habitar o interior de objetos como estrelas e planetas. O conceito de estrela de Hawking descreve uma estrela que teria um buraco negro no seu interior. Como esses buracos negros seriam pequenos, a radiação de Hawking seria intensa fazendo com que a pressão de radiação impedisse a acreção do material da estrela ou fosse muito lento.

Um outro método foi proposto recentemente em um artigo onde astrônomos argumentam que buracos negros primordiais poderiam passar à velocidades altas por objetos. Por causa da radiação Hawking e da velocidade, pouco afetaria os objetos. O autores do artigo descrevem que buracos negros primordiais poderiam até mesmo por nossos corpos, assim como neutrinos, e não sentiríamos nada.

Buracos negros na Terra

Isso levanta a questão que se buracos negros primordiais podem passar por todos objetos, eles também poderia passar pela Terra. Segundo o artigo, eles poderiam formar minitúneis no planeta que indicariam sua passagem. Uma forma de encontrá-los seria construir detectores que conseguissem encontrar os efeitos da passagem dele, algo semelhante com os detectores de neutrinos encontrados no polo Sul.

Além disso, outros objetos do Sistema Solar poderiam apresentar sinais de passagem desses objetos, como asteroides. A chance de encontrá-los ainda seria pequena mas eles argumentam que a descoberta poderia compensar o trabalho e a demora de encontrar esses objetos.

Referência da notícia:

Dai & Stojkovic 2024 Searching for small primordial black holes in planets, asteroids and here on Earth Physics of the Dark Universe.