Pequenos buracos negros podem passar pelo nosso sistema solar, fazendo com que Marte oscile: WebCuriosos
Minúsculos e antigos buracos negros poderiam passar pelo nosso Sistema Solar até uma vez por década, de acordo com um novo estudo. Poderíamos identificá-los observando uma oscilação na órbita de Marte – e isso poderia ajudar a descobrir a matéria escura.
Buracos negros primordiais (PBHs) são objetos hipotéticos que podem ter nascido no primeiro segundo após o Big Bang, a partir de densos bolsões de matéria ionizada em colapso. Ao longo dos últimos 13,8 mil milhões de anos teriam espalhado-se por todo o cosmos.
Se as massas invisíveis que permeiam o universo e que só são sentidas através da gravidade parecem familiares, bem, isso não é coincidência: os PBHs são os principais candidatos à matéria escura.
Agora, uma equipe de físicos nos EUA calculou com que frequência eles podem oscilar em nossa região, com base na distribuição estimada da matéria escura em uma determinada região do espaço.
Eles descobriram que um buraco negro primordial, com a massa de um asteróide num espaço do tamanho de um único átomo, deveria fluir através do Sistema Solar interior cerca de uma vez a cada 10 anos ou mais.
Embora não pudéssemos vê-lo diretamente, tal visitante ainda assim tornaria conhecida sua presença. A equipa descobriu que se um PBH chegasse a cerca de 450 milhões de quilómetros (280 milhões de milhas) de Marte, provocaria uma oscilação detectável na órbita do planeta vermelho.
A mudança seria de apenas cerca de 1 metro (3,3 pés) ao longo de 10 anos, mas isso é suficiente para os sensores detectarem, uma vez que podemos medir a distância de Marte à Terra com uma precisão de cerca de 10 centímetros (4 polegadas).
O estudo começou com uma pergunta hipotética divertida: o que aconteceria se um PBH passasse por uma pessoa? O autor principal, o astrofísico Tung Tran, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), calculou aproximadamente que se alguém chegasse a um metro de você, você seria arremessado a cerca de 6 metros de distância em 1 segundo.
Embora esse cenário seja extremamente improvável, a equipe se perguntou como um PBH voando através do sistema solar afetaria planetas e luas.
“Extrapolamos para ver o que aconteceria se um buraco negro passasse pela Terra e fizesse a Lua oscilar um pouco”, diz Tung.
“Os números que obtivemos não eram muito claros. Existem muitas outras dinâmicas no sistema solar que poderiam atuar como uma espécie de atrito para fazer com que a oscilação diminuísse.”
Assim, os pesquisadores simularam os efeitos de um sobrevoo do PBH em Mercúrio, Vênus e Marte para ver se suas oscilações seriam mais fáceis de detectar. Destes, Marte deu o sinal mais claro, em grande parte porque é um planeta fortemente monitorizado.
A questão óbvia que se levanta é: se um PBH com apenas a massa de um asteróide pode fazer isso, todas as rochas espaciais que passam não exerceriam a mesma influência? A resposta é sim, mais ou menos. Mas o efeito seria diferente.
Os asteróides movem-se relativamente lentamente e tendem a aderir ao mesmo disco em torno do Sol que os planetas, pelo que as suas interacções ocorrem em escalas de tempo mais longas. Mas um PBH atravessa o Sistema Solar, vindo de qualquer direção, a até 200 quilômetros por segundo. Suas interações rápidas se destacam como um único momento.
Ainda assim, serão necessárias simulações mais detalhadas envolvendo mais objetos para obter uma compreensão mais precisa dessas dinâmicas.
“Precisamos do máximo de clareza possível sobre os antecedentes esperados, como as velocidades e distribuições típicas de rochas espaciais chatas, em comparação com esses buracos negros primordiais”, diz o físico do MIT David Kaiser.
“Felizmente para nós, os astrônomos têm rastreado rochas espaciais comuns há décadas, à medida que voam pelo nosso Sistema Solar, para que pudéssemos calcular as propriedades típicas de suas trajetórias e começar a compará-las com os diferentes tipos de trajetórias e velocidades que os buracos negros primordiais percorrem. deveria seguir.”
É claro que nem sabemos ao certo se existem buracos negros primordiais. Mas com um pouco mais de trabalho, é possível que os astrónomos tenham sorte, detectem uma oscilação marciana e desvendem um dos maiores mistérios cosmológicos.
A pesquisa foi publicada na revista Revisão Física D.
