Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/02/2011
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A seção retangular dessa imagem mostra a variação de fase da luz gerada na vizinhança de um buraco negro rotativo, também conhecido como quasar. O formato em parafuso uma representação da luz com momento angular orbital. [Imagem: Nature Physics] |
Faz muito pouco tempo que os cientistas descobriram que a luz pode ser torcida até produzir uma onda em formato de parafuso.
Isso, contudo, parece ser algo natural para a luz que passa nas proximidades de um buraco negro.
Esta é a conclusão de simulações feitas por uma equipe de físicos da Itália e da Suécia.
Momento angular orbital
Tudo acontece nas vizinhanças de buracos negros que giram em alta velocidade - aparentemente o tipo mais comum de buraco negro no Universo.
Ao redor desses corpos ultradensos, o espaço-tempo se contorce, segundo a Teoria da Relatividade.
Quando a luz entra nessa região, concluem os cientistas, suas ondas normalmente planas também se torcem, assumindo um formato de parafuso, com uma alteração em uma propriedade chamada momento angular orbital.
E essa propriedade pode ser medida com os equipamentos adequados - sua medição se tornaria então a primeira técnica capaz de detectar diretamente um buraco negro.
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O estudo tem um impacto direto sobre duas áreas que desafiam os cientistas e que cativam o imaginário popular: os próprios buracos negros e a Teoria da Relatividade.
Detectando buracos negros
Ainda que sua existência seja largamente aceita pela comunidade científica, um buraco negro nunca foi observado diretamente. Os astrofísicos os estudam observando a rotação de discos de matéria ao seu redor.
Embora absorvam qualquer coisa que cruze seu horizonte de eventos, inclusive a luz, acredita-se que os buracos negros emitam um tênue jato de fótons, conhecido como radiação de Hawking. Mas essa radiação é tão fraca que é mascarada pelaradiação cósmica de fundo do Universo, não podendo ser detectada com os meios conhecidos até agora.
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| Esta região do céu mostra o que seria observado com um telescópio se o eixo de rotação do buraco negro estiver inclinado em um ângulo de 45 graus em relação ao observador. [Imagem: Nature Physics] |
Mas a variação no momento angular orbital pode se tornar uma ferramenta precisa o suficiente para filtrar a radiação de Hawking e detectar diretamente um buraco negro.
Isto poderia ser feito por futuros telescópios, equipados com sensores capazes de detectar a variação nessa propriedade da luz, medindo sua fase - o quanto ela está torcida.
Testando a Teoria da Relatividade
A proposta fornece também um método para testar diretamente a Teoria da Relatividade.
Se a variação no momento angular orbital da luz for de fato detectado, isso significará que a teoria de Einstein está prevendo corretamente o que acontece ao redor de um corpo super maciço como um buraco negro.
Se os dados não concordarem com isto, pode ser que a Teoria da Relatividade não seja assim tão ampla e não esteja contando a história toda sobre o espaço-tempo.
E não será preciso esperar tanto para checar essa possibilidade. Os cientistas propõem que isto poderá ser feito com radiotelescópios, incluindo o Very Long Baseline Array (VLBA), um sistema de dez radiotelescópios distribuídos do Havaí ao Caribe.
Bibliografia:
Twisting of light around rotating black holes
Fabrizio Tamburini, Bo Thidé, Gabriel Molina-Terriza, Gabriele Anzolin
Nature Physics
13 February 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphys1907
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