Primeiro precisamos entender o básico a respeito de um buraco negro. Na sua essência, um buraco negro é uma região do espaço-tempo onde a gravidade é tão intensa que distorce o próprio espaço e o próprio tempo.
Este monstro gravitacional é formado quando uma estrela massiva entra em colapso sob a sua própria gravidade no final do seu ciclo de vida. A fronteira que envolve um buraco negro é conhecida como horizonte de eventos. É o ponto além do qual nada, nem mesmo a luz, pode retornar. Uma vez que um objeto cruza esse limiar, ele é inevitavelmente atraído para a singularidade, o núcleo infinitamente denso do buraco negro.
À medida que a matéria se aproxima do horizonte de eventos, ela experimenta forças gravitacionais extremas. Este processo, caprichosamente apelidado de “espaguetificação”, ocorre porque a atração gravitacional é muito mais forte na parte do objeto mais próxima do buraco negro do que na parte mais distante. Essa diferença de força estica o objeto em uma forma longa e fina, como um pedaço de espaguete. No centro de um buraco negro está a singularidade, onde se pensa que a gravidade é infinitamente forte e a densidade infinitamente alta.
As teorias físicas atuais não conseguem descrever adequadamente as condições na singularidade, pois a nossa compreensão da física falha nestas condições extremas. A relatividade geral prevê a existência de singularidades, mas a verdadeira natureza destes pontos continua a ser um dos maiores mistérios da astrofísica.
O que acontece dentro de um buraco negro?
Uma das questões mais desconcertantes sobre os buracos negros é o que acontece com a informação sobre a matéria que neles cai. De acordo com a mecânica quântica, as informações sobre o estado das partículas nunca deveriam ser perdidas. No entanto, uma vez que a matéria ultrapassa o horizonte de eventos, parece desaparecer do universo observável, levando ao chamado “paradoxo da informação”.
Na década de 1970, o físico Stephen Hawking propôs que os buracos negros poderiam emitir radiação devido a efeitos quânticos próximos ao horizonte de eventos. Esta radiação, conhecida como radiação Hawking, sugere que os buracos negros poderiam eventualmente evaporar em escalas de tempo incrivelmente longas. Se esta radiação de fato transporta informação, poderá resolver este paradoxo, mas entender como isto funciona permanece uma questão em aberto.
A relatividade geral prevê que o centro de um buraco negro contém um ponto onde a matéria é esmagada até uma densidade infinita. É o destino final de qualquer coisa que caia no horizonte de eventos. Segundo Kip Thorne (um físico famoso que trabalhou no interestelar), a matéria é destruída na singularidade.
“A matéria de que é feita uma estrela são destruídas no centro de um buraco negro, quando o buraco negro é criado a matéria desaparece.”, disse ele.
Embora a nossa compreensão atual da física forneça algumas visões sobre os buracos negros, muitos aspectos permanecem especulativos, levando a várias teorias fascinantes sobre o que acontece dentro destes corpos cósmicos.
Teorias fantásticas: além do horizonte de eventos
Uma possibilidade intrigante é que os buracos negros possam estar ligados a outros pontos no espaço-tempo através de buracos de minhoca.
Estes túneis hipotéticos poderiam, em teoria, permitir viagens instantâneas através de vastas distâncias cósmicas ou mesmo para outros universos. Se a matéria que cai num buraco negro entrar num buraco de minhoca, poderá emergir num local completamente diferente, escapando às garras do buraco negro. Outra teoria especulativa sugere que os buracos negros poderiam ser portas de entrada para universos paralelos. De acordo com a hipótese do multiverso, nosso universo pode ser apenas um entre muitos.
Quando a matéria cai num buraco negro, pode ser transportada para um universo diferente dentro do multiverso, desaparecendo efetivamente da nossa realidade observável, mas continuando a existir noutros lugares. Os buracos negros têm suas próprias leis da física e podem criar novos universos.
Novo estudo: o universo observável pode ser um buraco negro em alguns modelos teóricos avançados, como a teoria das cordas e a teoria M, o nosso universo poderia ser uma “brana” tridimensional flutuando num espaço de dimensão superior. Os buracos negros podem representar conexões com essas dimensões superiores. Se for este o caso, a matéria que cai num buraco negro no nosso universo pode ser transferida para uma dimensão completamente diferente, oferecendo uma reimaginação radical da natureza do buraco negro.
Embora os avanços científicos tenham fornecido algumas visões sobre o que acontece quando a matéria cai num buraco negro, muitas questões permanecem sem resposta.