Buracos negros podem funcionar como supercolisores de partículas

Espa?o

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/06/2025

Colisor de part?culas natural

E se pudermos substituir colisores de part?culas gigantescos como o LHC, que custam bilh?es e levam d?cadas para entrarem em opera??o, por um acelerador prontinho da silva, j? devidamente "instalado" no espa?o?

Andrew Mummery e Joseph Silk, da Universidade Johns Hopkins, nos EUA, acreditam que podemos fazer isto simplesmente usando buracos negros como colisores de part?culas.

"Uma das grandes esperan?as para aceleradores de part?culas como o Grande Colisor de H?drons ? que ele gere part?culas de mat?ria escura, mas ainda n?o vimos nenhuma evid?ncia," disse Silk. "? por isso que h? discuss?es em andamento para construir uma vers?o muito mais potente, um superacelerador de ?ltima gera??o. Mas, ? medida que investimos US$ 30 bilh?es e esperamos 40 anos para construir este superacelerador, a natureza pode nos dar um vislumbre do futuro em buracos negros supermassivos."

Um buraco negro pode girar em torno do seu eixo como um planeta, mas com uma for?a muito maior devido ao seu intenso campo gravitacional. Alguns buracos negros massivos de rota??o r?pida, localizados no centro das gal?xias, liberam enormes explos?es de plasma, provavelmente devido a jatos alimentados pela energia da sua rota??o e dos discos de acre??o circundantes.

S?o esses eventos que poderiam gerar os mesmos resultados que os supercolisores artificiais, defende a dupla.

"Se buracos negros supermassivos conseguem gerar essas part?culas por meio de colis?es de pr?tons de alta energia, ent?o poder?amos receber um sinal na Terra, alguma part?cula de alt?ssima energia passando rapidamente pelos nossos detectores," explicou Silk. "Isso seria a evid?ncia de um novo acelerador de part?culas dentro dos objetos mais misteriosos do Universo, atingindo energias que seriam inating?veis em qualquer acelerador terrestre. Poder?amos ver algo com uma assinatura estranha que possivelmente forneceria evid?ncias da exist?ncia de mat?ria escura, o que ? um pouco mais complicado, mas ? poss?vel."

• Colisor c?smico pode explicar por que a antimat?ria sumiu do Universo

Colisor e detectores j? prontos

Os dois pesquisadores demonstraram que "fluxos de g?s" em queda livre perto de um buraco negro podem extrair energia da sua rota??o, tornando-se muito mais violentos do que se imaginava ser poss?vel. Perto de um buraco negro em rota??o r?pida, essas part?culas podem colidir caoticamente.

"Algumas part?culas dessas colis?es descem pela garganta do buraco negro e desaparecem para sempre. Mas, devido ? sua energia e momento, algumas tamb?m escapam, e s?o essas que escapam que s?o aceleradas a energias sem precedentes," detalhou Silk. "Descobrimos o qu?o energ?ticos esses feixes de part?culas poderiam ser: T?o poderosos quanto os de um superacelerador, ou mais. ? muito dif?cil dizer qual ? o limite, mas eles certamente est?o ? altura da energia do mais novo superacelerador que planejamos construir, ent?o certamente poderiam nos fornecer resultados complementares."

Embora n?o seja id?ntico, o processo ? semelhante ?s colis?es criadas usando campos magn?ticos intensos para acelerar part?culas no t?nel circular de um acelerador de part?culas de alta energia.

Mas esta ? apenas a primeira parte. Se os buracos negros est?o mesmo colidindo part?culas e gerando outras, ? necess?rio detect?-las. A boa not?cia ? que ao menos uma parte deste aparato tamb?m j? est? pronta.

Para detectar as part?culas de alta energia geradas pelos buracos negros seria poss?vel usar observat?rios que j? rastreiam supernovas, erup??es massivas de buracos negros e outros eventos c?smicos. Entre eles est?o detectores como o Observat?rio de Neutrinos IceCube, no Polo Sul, e o Telesc?pio de Neutrinos KM3NeT, que recentemente detectou o neutrino mais energ?tico j? registrado sob o Mar Mediterr?neo.

"A diferen?a entre um supercolisor e um buraco negro ? que os buracos negros est?o muito distantes," disse Silk. "Mas, mesmo assim, essas part?culas chegar?o at? n?s."

Outras not?cias sobre:

Mais tópicos