I

O Mecanismo

Um buraco negro é definido por um ponto sem volta: o horizonte de eventos. Cruzou essa fronteira, não sai mais, porque escapar exigiria ir mais rápido que a luz. Por essa lógica, um buraco negro só poderia crescer ou ficar parado. Encolher seria impossível. Foi essa certeza que Stephen Hawking quebrou em 1974.

O truque está no vácuo. No espaço vazio, a física quântica não permite repouso absoluto: o vácuo ferve em pares de partículas virtuais, uma de matéria e outra de antimatéria, que surgem juntas e se aniquilam um instante depois, antes de qualquer um notar.

Acontece o tempo todo, em todo lugar. Mas bem na borda do horizonte de eventos a maré gravitacional separa o par no momento exato em que ele nasce. Uma das partículas cai para dentro e some.

A outra fica do lado de fora, agora sem o parceiro para se aniquilar, e escapa para o universo como radiação real.

Vista de longe, essa fuga parece um brilho fraco e contínuo saindo do buraco negro: a radiação Hawking. E ela não é de graça. A partícula que cai entra carregando energia negativa, então cada fóton que escapa cobra um pedaço da massa do buraco negro. Ele encolhe.

E aqui mora a parte mais contraintuitiva: quanto menor o buraco negro, mais quente ele fica e mais rápido vaza, num efeito que se acelera sozinho. No fim, o que sobra evapora numa última lufada de radiação.

II

Por que Importa

Isso muda o que a palavra "buraco negro" significa. Ele deixa de ser um sumidouro eterno e vira um objeto com temperatura, com tempo de vida e com fim.

Os buracos negros gigantes do céu são frios e levam mais tempo que a idade do universo para sumir, mas a conta tem prazo. E há um abismo aberto no meio disso: se tudo que caiu acaba virando radiação térmica sem memória, para onde foi a informação do que entrou?

Essa pergunta, o paradoxo da informação, é hoje uma das maiores tensões entre a gravidade de Einstein e a física quântica, e empurra a busca por uma teoria que junte as duas.

III

A Fonte

Hawking, S. W. (1974). Black hole explosions? Nature, 248, 30-31.

Peer-reviewed. Cálculo teórico mostrando que, ao incluir efeitos quânticos perto do horizonte de eventos, um buraco negro emite radiação térmica com um espectro de corpo negro e perde massa ao longo do tempo. University of Cambridge, Institute of Astronomy.

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Até o próximo fenômeno verificado.