É realmente estranho a ideia de um objeto tão denso como um buraco negro ser capaz de emitir qualquer tipo de radiação para fora, mas acontece que existe uma teoria científica que explica o porquê desse fenômeno ocorrer: a Radiação Hawking, uma teoria revolucionária proposta por Stephen Hawking em 1974, que escreveu um artigo científico para a revista Nature para explorar ainda mais o funcionamento dos buracos negros e da possibilidade dele emitir radiação através de efeitos quânticos, implicando numa perda de energia constante até chegar ao ponto de evaporar e desaparecer completamente. Enfim, como a Radiação Hawking explica isso?
Para começar, a maior parte das pessoas já entendem o que é um buraco negro, que se trata de uma região do espaço-tempo extremamente supermassiva, possuindo uma densidade tão alta que é capaz de distorcer todo o espaço-tempo ao redor dele. De maneira resumida, qualquer coisa que alcançar o horizonte de eventos (a borda do buraco negro, podemos dizer assim) será automaticamente puxada e engolida para o seu interior de forma que é impossível escapar, nem mesmo a luz, devido ao seu forte campo gravitacional. Mas antes de explicar a Radiação Hawking, será preciso colocar alguns pontos importantes neste assunto para facilitar seu entedimento:
O vácuo quântico
No espaço, existem as partículas virtuais, que estão em constante agitação e se movimentam por todo o cosmos. E por vezes, essas partículas encontram seus pares (que se tratam da partícula e a anti-partícula), que se aniquilam ao entrar em contato uma com a outra, liberando grandes quantidades de energia no processo. Isso se deve devido á regra da física chamada Princípio da Incerteza de Heisenberg.
O horizonte de eventos
Como já explicado anteriormente, o horizonte de eventos é a região da borda do buraco negro, ou melhor dizendo, se trata de um ponto de não retorno, o que significa que a partir dele, a força da gravidade é tanta que nada consegue escapar devido á velocidade inferior á velocidade de escape do buraco negro.
Como dito no início, as partículas virtuais acabam se encontrando e se anulam no processo, certo? É neste momento que entra a Radiação Hawking. Segundo a teoria, antes de ocorrer o processo de destruição mútua entre as partículas, é possível que os pares de partículas sejam separadas, onde um dos gêmeos é puxado para o buraco negro e o outro consegue escapar para o espaço. Caso houvesse um observador externo neste fenômeno, ele não iria enxergar a partícula que foi engolida e veria a partícula que escapou como uma liberação de radiação. Ou seja, Radiação Hawking.
Sendo assim, quando a partícula escapa para o espaço, ela passa a ser uma partícula real e não virtual, sendo lançada pelo buraco negro para o espaço. É como se o buraco negro selecionasse uma das partículas virtuais e mandasse a outra de volta para o cosmos. Para simplificar esta questão, mesmo que nada escape de um buraco negro, ele próprio acaba emitindo uma radiação, dando a ideia de que eles perdem energia com o passar do tempo, algo que surpreende e desafia nossa noção sobre os buracos negros: que nada era capaz de sair deles.
Com isso, a Radiação Hawking nos indica que os buracos negros envelhecem, perdem sua densidade e capacidade de absorção progressivamente e até chegam a encolher. Essa perda constante de energia leva o buraco negro a evaporar devido á Radiação Hawking, o que significa que… Que o buraco negro pode, eventualmente, evaporar por completo e deixar como evidência a radiação resultante de seu "sumiço".
Mas então vem a pergunta: "Certo, na teoria parece ser bem interessante e consistente, mas e na prática? Será que a ciência conseguiu provar experimentalmente que a Radiação Hawking existe?
Respondendo esta pergunta com clareza: Sim.
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