Buracos negros podem atuar como gigantes aceleradores de partículas

05/07/2012 03:00 Atualizado: 06/08/2013 18:42

Concepção artística de um buraco negro cercado por axions. (Vienna University of Technology)Partículas teóricas chamadas axions podem acumular-se em torno de buracos negros, onde poderiam absorver a energia e ser detectados através de ondas de gravidade.

Axions são previstos para terem uma massa e energia muito baixas. No nível quântico, as partículas se comportam como ondas, com base em sua energia. Com suas baixas energias, axions poderiam ter comprimento de onda muito longo, de até muitos quilômetros de comprimento.

A nova pesquisa de cientistas austríacos mostra que axions podem cercar um buraco negro, como elétrons orbitando o núcleo em átomos, mas seriam unidos por marés gravitacionais ao invés de forças eletromagnéticas. “A existência de axions não está provada, mas é considerada bastante provável”, disse o coautor Daniel Grumiller da Universidade de Tecnologia de Viena num comunicado de imprensa.

Como axions são partículas de bóson, isto significa que mais de uma partícula pode ocupar o mesmo estado simultaneamente, ao contrário de elétrons, que são férmions e não podem estar juntos no mesmo estado. Os axions poderiam constituir uma “nuvem de bóson” em torno do buraco negro, puxando a energia dela e aumentando o número de axions na nuvem.

Sob certas condições, essa nuvem entraria em colapso, gerando uma supernova de bose ou “bosenova”. “Assim como uma pilha de areia solta, que pode deslizar de repente, provocada por um único grão de areia adicional, esta nuvem de bóson pode repentinamente entrar em colapso”, diz Daniel Grumiller.

Esta pequena explosão geraria ondas gravitacionais detectáveis usando equipamento em desenvolvimento que deve ser suficientemente preciso em 2016.

O estudo foi publicado na Physical Review D em maio.