Um estudo de Francisco Lobo, investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e professor da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, estabeleceu as condições matemáticas que «obrigam uma região de um buraco negro a continuar a aprisionar a luz». Os resultados dão critérios para «testar propostas que admitem o fim desse aprisionamento».
O trabalho, publicado na revista científica Physical Review Letters, mostra que, numa «região aprisionada», mesmo a luz emitida na direcção exterior «segue para zonas mais profundas do buraco negro». Este é um fenómeno pode ser «comparado ao de um nadador que tenta afastar-se de uma cascata, mas continua a aproximar-se dela porque a corrente é demasiado forte», ilustra o cientista. No caso da luz, são as propriedades do «espaço e do tempo que determinam os percursos possíveis».
Segundo Francisco Lobo, a investigação teve como objectivo perceber o que «teria de mudar na gravidade para uma região deixar de aprisionar a luz». Para isso, identifica condições em que esse aprisionamento tem, necessariamente, de persistir: «Qualquer modelo que preveja o seu fim terá de explicar como essas condições deixam de se verificar».
No estudo, mostra-se, também que analisar apenas a aproximação dos raios de luz entre si «não permite determinar se uma região continuará a aprisioná-los» – é necessário considerar também um «efeito geométrico adicional». A distinção entre os dois mecanismos permite estabelecer «relações matemáticas exactas para avaliar a persistência do aprisionamento».
O trabalho considera, ainda, uma das extensões mais estudadas da teoria da gravidade de Einstein e utiliza equações «relacionadas com a entropia dos buracos negros»; esta abordagem permite «distinguir os efeitos da matéria dos efeitos adicionais da gravidade previstos nessa teoria».
Entre as propostas que podem ser avaliadas com estes critérios estão «modelos em que a contracção dá lugar a uma expansão, numa hipotética transição de buraco negro para buraco branco». Ainda assim, a aplicação mais «directa» da investigação de Francisco Lobo é tornar «mais rigorosa a avaliação dos modelos teóricos»: os critérios permitem verificar se o comportamento da luz é «compatível com as previsões de cada proposta».
Trata-se de investigação «fundamental, sem aplicação tecnológica imediata no quotidiano, destinada a aprofundar o conhecimento da gravidade em condições extremas», conclui o investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço.
