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Descobertas sobre buracos negros levam o Nobel de Física deste ano

Britânico Roger Penrose leva metade do prêmio; outra metade será dividida entre o alemão Reinhard Genzel e a americana Andrea Ghez

Roger Penrose, Reinhard Genzel and Andrea Ghez. Creditos: Ill. Niklas Elmehed. © Nobel Media.

O Prêmio Nobel de Física este ano foi concedido a três pesquisadores do campo de  buracos negros. O cosmólogo britânico Roger Penrose receberá metade do prêmio, e o restante será dividido entre o astrofísico alemão Reinhard Genzel e a astrofísica americana Andrea Ghez. Ghez é apenas a quarta mulher na história a receber o venerável prêmio de física.

“O prêmio deste ano aborda  os segredos mais sombrios do universo”, disse Göran K. Hansson, Secretário-Geral da Real Academia Sueca de Ciências. Hansson declarou que a Academia reconheceu Penrose por sua “descoberta de que a formação de um buraco negro é uma previsão robusta da teoria geral da relatividade”.  Ghez e Genzel foram premiados “pela descoberta de um objeto compacto supermassivo no centro de nossa galáxia. ”

A medalha que é conferida aos laureados com o prêmio Nobel. Crédito: Wikimedia Commons

Os buracos negros são regiões do espaço em que a força da gravidade é tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar.  Ulf Danielsson, físico do comitê do Nobel, explica que para que um buraco negro se forme “é preciso comprimir o Sol em uma região de apenas alguns quilômetros de diâmetro, ou comprimir a Terra até o tamanho de uma ervilha”. Embora os cientistas tenham especulado sobre sua existência por séculos, não estava claro se esses objetos extremos poderiam realmente existir.

Em 1965, Penrose, agora professor emérito da Universidade de Oxford, usou a matemática e “mostrou que os buracos negros podem realmente existir, formando-se através de um processo estável e robusto” que é consistente com as teorias de Albert Einstein, disse David Haviland, físico do Royal Institute of Technology e presidente do comitê do prêmio de física. Enquanto Penrose e outros teóricos codificavam os fundamentos físicos  dos buracos negros, os astrônomos observacionais procuravam e estudavam esses objetos exóticos de forma cada vez mais detalhada.

Uma descoberta revolucionária começou a surgir na década de 1990. Genzel — o diretor do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre em Garching, Alemanha — e Ghez, que é professora da Universidade da Califórnia em Los Angeles, estavam comandando equipes de pesquisa independentes que usavam de  poderosos telescópios infravermelhos para perscrutar a poeira ao redor do núcleo da  Via Láctea. Lá, ambas as equipes testemunharam estrelas que se movimentavam ao redor de uma misteriosa fonte central escura. Era um objeto invisível cuja massa, estimada a partir dos  movimentos das estrelas sugeriram, deveria ser equivalente à massa de 4 milhões de sóis. “Não há outra explicação além de um buraco negro supermassivo”, disse Danielsson.

As observações subsequentes, feitas principalmente pelo Telescópio Espacial Hubble, revelaram que há  buracos negros desse porte escondidos  nos centros de quase todas as grandes galáxias do Universo observável, sugerindo que tais objetos, longe de serem meras curiosidades astrofísicas, são talvez os elementos fundamentais para a formação  de estruturas cósmicas em grande escala.

após saber que havia sido premiada, Ghez declarou em uma entrevista que “a ciência é muito importante, e apresentar a realidade de nosso mundo físico é fundamental para nós como seres humanos”. “Não temos ideia do que há dentro dos buracos negros … Eles realmente representam o colapso de nossa compreensão das leis da física. Isso faz parte do mistério: ainda não sabemos. ”

As equipes de Genzel e Ghez continuam a fazer novas descobertas sobre o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, apelidado de Sagitário A *Um exemplo são os nós de gases superaquecidos que brilham à medida que caem no buraco negro. Novos aparelhos, tais como o Observatório de Ondas Gravitacionais Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) e o Virgo Interferometer, estão estudando a fusão de pares de buracos negros por sua emissão de ondulações no espaço-tempo chamadas ondas gravitacionais. E as contínuas observações de rádio de Sagitário A *, bem como de outro objeto supermassivo na galáxia próxima M87, pelo Event Horizon Telescope, que abrange todo o globo, estão gerando imagens revolucionárias em close-up desses monstros cósmicos.

“Esta não é apenas uma velha aventura chegando ao seu final triunfante”, disse Danielsson. “É um novo começo. À medida que investigamos cada vez mais os horizontes dos buracos negros, a natureza pode ter novas surpresas reservadas. ”