De onde vem a luz
Na física, o vazio não é vazio: pares de partículas surgem e desaparecem o tempo todo. Em geral, elas se aniquilam instantaneamente, e nada sai para fora.
Na fronteira de um buraco negro, esse equilíbrio é rompido. Uma partícula do par pode cair para dentro, enquanto a outra permanece do lado de fora e vai embora. Para quem observa de fora, isso parece um brilho fraco da própria fronteira.
A energia da partícula que escapa vem do próprio buraco negro, por isso ele perde massa aos poucos. Essa imagem é simplificada, mas transmite o essencial: a radiação retira energia do buraco negro.
Quão lento é esse processo
O primeiro item explica o ponto principal. Quanto maior o buraco negro, mais frio ele é; buracos negros de massa estelar e, sobretudo, supermassivos são mais frios que o espaço ao redor e, por isso, absorvem mais do que emitem.
Eles só poderão evaporar em um futuro distante, quando o Universo tiver esfriado mais do que eles. Buracos negros pequenos evaporariam de forma rápida e brilhante, mas nenhum foi detectado até agora.
Essa previsão deu origem a uma questão não resolvida sobre o destino da informação. Se um buraco negro evapora e a radiação que sai é idêntica, independentemente do que caiu nele, então as informações sobre o que caiu desaparecem - e a física não permite isso. O debate já dura meio século.
A previsão é testada indiretamente. Pesquisadores constroem sistemas de laboratório com matemática semelhante - fluxos de fluidos, ondas sonoras e meios ópticos - e observam neles uma radiação parecida; não é a mesma coisa, mas dá apoio aos cálculos.
O resultado é importante por outro motivo. Ele uniu três áreas que antes quase não se cruzavam: gravidade, física quântica e termodinâmica, e ainda é considerado uma das principais pistas para unificá-las.
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Fontes
- A radiação térmica do horizonte de um buraco negro, prevista em 1974, é inversamente proporcional à sua massa
- para buracos negros de massa estelar e supermassivos, a temperatura é menor que a da radiação cósmica de fundo. A radiação não foi observada diretamente
- o paradoxo da informação associado a ela continua sem solução