Como Detectar um Buraco de Minhoca

Demonstração de como descrever a forma de qualquer buraco de minhoca simétrico - um buraco negro que teoricamente pode ser uma espécie de portal entre dois pontos no espaço e no tempo.

Um novo estudo descreve um método para detectar um fenômeno especulativo que há muito tempo capturou a imaginação dos fãs de ficção científica: buracos de minhoca, que formam uma passagem entre duas regiões separadas do espaço-tempo.
Tais caminhos poderiam conectar uma área do nosso universo a um tempo e/ou local diferente dentro do nosso universo, ou a um universo completamente diferente.
A existência de buracos de minhoca está em debate. Mas em um artigo publicado em 10 de outubro na Physical Review D, os físicos descrevem uma técnica para detectar essas pontes.
O método se concentra em detectar um buraco de minhoca em torno de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo no coração da Via Láctea. Embora não haja evidências de um buraco de minhoca lá, é um bom lugar para procurar um, porque é esperado que os buracos de minhoca exijam condições gravitacionais extremas, como as presentes em buracos negros supermassivos.
No novo artigo, os cientistas escrevem que, se existir um buraco de minhoca em Sagitário A*, as estrelas próximas serão influenciadas pela gravidade das estrelas no outro extremo da passagem. Como resultado, seria possível detectar a presença de um buraco de minhoca procurando pequenos desvios na órbita esperada de estrelas perto de Sagitário A*.
"Se você tem duas estrelas, uma de cada lado do buraco de minhoca, a estrela do nosso lado deve sentir a influência gravitacional da estrela que está do outro lado. O fluxo gravitacional passará pelo buraco de minhoca", diz Dejan Stojkovic, PhD, Cosmologista e professor de física na Universidade de Buffalo College of Arts and Sciences. "Então, se você mapear a órbita esperada de uma estrela em torno de Sagitário A*, deverá ver desvios dessa órbita se houver um buraco de minhoca com uma estrela do outro lado".
Stojkovic conduziu o estudo com o primeiro autor De-Chang Dai, PhD, da Universidade de Yangzhou na China e da Case Western Reserve University.
Stojkovic observa que, se um buraco de minhoca for descoberto, eles não serão do tipo que a ficção científica frequentemente imagina.
"Mesmo que um buraco de minhoca seja atravessável, é provável que pessoas e naves espaciais não consigam atravessá-lo", diz ele. "Realisticamente, você precisaria de uma fonte de energia negativa para manter o buraco de minhoca aberto, e não sabemos como fazer isso. Para criar um enorme buraco de minhoca estável, você precisa de alguma mágica.
"No entanto, os buracos de minhoca - atravessáveis ​​ou não - são um fenômeno teórico interessante a ser estudado. Embora não haja evidência experimental de que essas passagens existam, elas são possíveis - de acordo com a teoria. Como explica Stojkovic, os buracos de minhoca são "uma solução legítima para as equações de Einstein".
A pesquisa na Physical Review D foca em como os cientistas podem procurar um buraco de minhoca procurando perturbações no caminho de S2, uma estrela que os astrônomos observaram orbitando Sagitário A*.
Embora as técnicas de vigilância atuais ainda não sejam precisas o suficiente para revelar a presença de um buraco de minhoca, Stojkovic diz que a coleta de dados no S2 por um longo período de tempo ou o desenvolvimento de técnicas para rastrear seu movimento com mais precisão tornariam essa determinação possível. Esses avanços não estão muito longe, ele diz, e podem acontecer dentro de uma ou duas décadas.
Stojkovic adverte, no entanto, que, embora o novo método possa ser usado para detectar um buraco de minhoca, se houver, não provaria rigorosamente que um buraco de minhoca seja a causa de tais perturbações.
"Quando atingirmos a precisão necessária em nossas observações, poderemos dizer que um buraco de minhoca é a explicação mais provável se detectarmos perturbações na órbita de S2", diz ele. "Mas não podemos dizer que "sim, este é definitivamente um buraco de minhoca". Poderia haver alguma outra explicação, algo mais do nosso lado perturbando o movimento desta estrela".
Embora o artigo se concentre em buracos de minhoca passíveis de travessia, a técnica descrita pode indicar a presença de um buraco de minhoca passível de ser percorrido ou não, de acordo com Stojkovic. Ele explica que, como a gravidade é a curvatura do espaço-tempo, os efeitos da gravidade são sentidos nos dois lados de um buraco de minhoca, independentemente de os objetos passarem ou não.

Fonte: Space Daily via University at Buffalo