Um estudo recente, divulgado na revista Physical Review D, examina a possibilidade teórica de um buraco negro se fragmentar em dois, revertendo o processo de fusão que já foi observado por detectores de ondas gravitacionais.
Pesquisadores da Universidade do Sul da Dinamarca indicam que essa divisão seria fisicamente viável sob circunstâncias muito específicas, notadamente quando o buraco negro inicial estiver girando perto do seu limite máximo permitido.
Os autores também abordaram os mecanismos potenciais que poderiam iniciar tal processo, incluindo a especulação sobre como dimensões adicionais poderiam tornar esse fenômeno mais plausível.
Buracos negros são definidos como áreas do espaço onde a atração gravitacional é tão intensa que impede a fuga até mesmo da luz. Embora esses 'poços' gravitacionais sejam conceitos antigos na ciência, suas características continuam a fascinar os astrofísicos.
A ciência já conhece a formação desses objetos e o fato de que eles se unem, gerando buracos negros supermassivos que também são objeto de investigação.
No entanto, surge a questão se, após a fusão em um buraco negro maior, é possível que ele se separe novamente.
A pesquisa conduzida pela Universidade do Sul da Dinamarca identificou um obstáculo considerável para que essa separação ocorra. Os buracos negros possuem uma característica denominada entropia, que mede o nível de desordem de um sistema e, neles, está ligada à área do horizonte de eventos.
De acordo com a segunda lei da termodinâmica, uma diminuição da entropia durante uma possível separação de buracos negros não pode ocorrer espontaneamente.
Superando essa barreira, os cientistas investigaram condições que pudessem possibilitar a fragmentação. Uma dessas vias envolve a rotação do buraco negro. Analisando os modelos de buracos negros de Kerr, que representam objetos em movimento rotacional, o estudo aponta que, mesmo que os cálculos de entropia permitam a divisão em certos casos, outras condições físicas podem barrar o processo.
Uma exceção potencial reside em buracos negros que giram muito próximos ao limite máximo de rotação. O trabalho também contemplou cenários alternativos, como a instabilidade de Gregory-Laflamme, ligada a modelos com dimensões espaciais extras, e o fenômeno da superradiância, capaz de induzir instabilidades em buracos negros em rotação.
Adicionalmente, os pesquisadores examinaram modelos alternativos de gravidade, nos quais as relações entre massa, entropia e horizonte de eventos são alteradas, favorecendo a emissão de pequenos fragmentos nessas condições.
Apesar das diversas possibilidades levantadas, o estudo não estabelece a comprovação de que buracos negros realmente se dividem. Os autores enfatizam que qualquer fragmentação dependeria de condições físicas extremamente específicas.
O professor Francesco Sannino, um dos líderes do estudo na Universidade do Sul da Dinamarca, comentou que ainda não é possível atribuir uma probabilidade exata à divisão de um buraco negro, pois isso depende de como a gravidade se comporta fora da teoria de Einstein, e que eles estão trabalhando para quantificar essa questão. Ele acrescentou a expectativa de que buracos negros primordiais menores possam ter maior propensão à divisão em comparação com buracos negros astrofísicos muito maiores.
