O que Hawking previu há 50 anos sobre buracos negros está se confirmando

Uma das mais importantes previsões do físico britânico Stephen Hawking sobre os buracos negros foi finalmente comprovada, mais de 50 anos após ser formulada. O anúncio, realizado pela colaboração internacional LIGO-Virgo-KAGRA, representa um marco histórico para a física moderna e para a astronomia.

A confirmação veio da detecção de ondas gravitacionais geradas pela fusão de dois buracos negros, um evento cósmico ocorrido a 1,3 bilhão de anos-luz da Terra. Essa observação forneceu a prova mais sólida já obtida da chamada teoria da área dos buracos negros, proposta por Hawking em 1971.

A descoberta reforça o legado de um dos maiores cientistas da nossa era e abre novos caminhos para a pesquisa. A comprovação só foi possível graças aos avanços tecnológicos que hoje permitem aos cientistas observar o universo de formas que eram impensáveis quando a teoria foi originalmente proposta.

O que diz a teoria de hawking?

A teoria da área, formulada por Stephen Hawking em 1971, afirma que a área total da superfície de um buraco negro nunca pode diminuir com o tempo. Isso significa que, mesmo quando dois buracos negros colidem e se fundem, a área do novo buraco negro resultante será sempre maior que a soma das áreas dos dois originais.

Esse princípio é fundamental porque conecta as leis da física de buracos negros com a termodinâmica. A relação entre a área do buraco negro e sua entropia, desenvolvida por Hawking e Jacob Bekenstein, abriu caminho para pesquisas que buscam unificar a relatividade geral e a mecânica quântica, dois pilares da física moderna.

Como os cientistas provaram a teoria?

A prova definitiva surgiu em 14 de janeiro de 2025, quando o observatório LIGO registrou o evento cósmico batizado de GW250114. Neste dia, os detectores captaram as ondas gravitacionais — ondulações no tecido do espaço-tempo — provenientes da fusão de dois gigantescos buracos negros.

De acordo com o estudo publicado na renomada revista Physical Review Letters, os cientistas conseguiram, na prática, "ouvir" o crescimento da área. Os cálculos mostraram que os buracos negros envolvidos no evento tinham, antes da fusão, uma área combinada de aproximadamente 240 mil quilômetros quadrados. Após a colisão, o novo buraco negro resultante alcançou uma área de 400 mil quilômetros quadrados, quase o dobro do valor inicial.

Essa medição, considerada a mais sólida já obtida, tem um nível de confiança altíssimo, de 99,999%. Um teste preliminar já havia sido feito em 2021, mas os dados eram menos precisos, o que torna a nova observação um feito extraordinário e conclusivo para a comunidade científica.

A tecnologia por trás da descoberta

A comprovação da teoria de Hawking não seria possível sem os avanços tecnológicos implementados nos observatórios do LIGO (Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser) na última década. Esses instrumentos atingiram um nível de precisão sem precedentes. Atualmente, os detectores do LIGO são capazes de medir alterações no espaço-tempo que são menores do que um décimo de milésimo do tamanho de um próton.

Essa sensibilidade extrema permitiu que os cientistas captassem o sinal da fusão de forma clara, o que, segundo Katerina Chatziioannou, professora da Caltech e membro da equipe, possibilita "testar as leis fundamentais da física". A evolução da astronomia de ondas gravitacionais foi notável:

• 2015: Primeira detecção de ondas gravitacionais, inaugurando uma nova era na astronomia.
• 10 anos depois: Cerca de 300 eventos de fusão de buracos negros já foram identificados.
• Atualmente: O observatório LIGO chega a registrar um novo evento a cada três dias, em média.

Como destacou a professora Chatziioannou, "A década de melhorias permitiu essa medição extraordinária. Não sei o que virá nos próximos dez anos, mas os primeiros já mudaram radicalmente o que sabemos sobre o universo".

Um tributo ao legado de hawking

Para os cientistas envolvidos, o resultado é também uma homenagem ao próprio Stephen Hawking, que faleceu em 2018 sem ter a chance de ver sua hipótese confirmada de forma tão robusta. Kip Thorne, físico que trabalhou ao lado de Hawking e um dos fundadores do LIGO, afirmou que seu colega teria ficado imensamente satisfeito com a descoberta. "Se Hawking estivesse vivo, teria se deliciado ao ver a área dos buracos negros fundidos aumentar", disse Thorne.

A confirmação não apenas valida uma previsão histórica, mas também reforça o papel crucial dos observatórios de ondas gravitacionais como ferramentas para testar as teorias mais fundamentais sobre o cosmos. A descoberta abre um novo capítulo na exploração do universo, um capítulo que o próprio Hawking ajudou a escrever.