Publicado 05/06/2025 08:30

Os buracos negros podem ser usados como aceleradores de partículas

Embora não sejam idênticas, as colisões dentro do gás em queda nos buracos negros são semelhantes às que os cientistas criam usando campos magnéticos fortes.
UNIVERSIDAD DE OXFORD

MADRID 5 jun. (EUROPA PRESS) -

Os cientistas poderiam usar os buracos negros para ajudar a procurar a matéria escura e as partículas indescritíveis que contêm pistas para os segredos mais profundos do universo.

Novas descobertas poderiam complementar complexos de pesquisa como o Large Hadron Collider do CERN, o maior e mais energético acelerador de partículas do mundo, sugere um novo estudo realizado por físicos de Oxford. A pesquisa foi publicada na Physical Review Letters.

"Uma das grandes esperanças para os colisores de partículas como o Large Hadron Collider é que eles gerem partículas de matéria escura, mas ainda não vimos nenhuma evidência", disse em um comunicado o coautor do estudo, Professor Joseph Silk, pesquisador da Universidade de Oxford e professor de astrofísica da Universidade Johns Hopkins. "É por isso que estão em andamento discussões para construir uma versão muito mais poderosa: um supercolisor de próxima geração." Mas a natureza poderia oferecer um vislumbre do futuro por meio de buracos negros supermassivos.

Os colisores de partículas disparam prótons e outras partículas subatômicas em velocidades próximas à da luz, colidindo uns com os outros para expor os aspectos mais fundamentais da matéria. Sutis flashes de energia e os detritos dessas colisões poderiam revelar partículas até então desconhecidas, incluindo possíveis candidatos à matéria escura, um componente crucial, porém espectral, do universo que os cientistas ainda não detectaram. Mas os buracos negros poderiam oferecer uma abordagem alternativa para a busca dessas partículas esquivas.

"As partículas que se dirigem aos buracos negros podem atingir velocidades semelhantes às dos colisores e, se colidirem perto do horizonte de eventos do buraco negro, podem atingir energias extremamente altas", disse o coautor do estudo, Dr. Andrew Mummery, físico teórico da Universidade de Oxford. Recentemente, detectamos fótons de raios X de alguns desses fluxos de buracos negros em queda, portanto sabemos que eles existem na natureza.

Os buracos negros podem girar em seus eixos como os planetas, mas com energia muito maior devido aos seus intensos campos gravitacionais. Os cientistas estão descobrindo cada vez mais que alguns buracos negros maciços que giram rapidamente no centro das galáxias podem liberar enormes explosões de partículas energéticas. O novo estudo mostra que esses eventos podem gerar os mesmos resultados que os supercolisores criados pelo homem.

Os pesquisadores usaram simulações para mostrar que as colisões com gás em direção a um buraco negro podem atingir energias extremas, sendo essas colisões muito mais violentas do que se pensava ser possível anteriormente.

Embora não sejam idênticas, as colisões dentro do gás em queda são semelhantes àquelas que os cientistas criam usando campos magnéticos intensos para acelerar partículas no túnel circular de um colisor de partículas de alta energia.

Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático

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