O plano de Cosimo Bambi, pesquisador da Universidade de Fudan, na China, exigirá encontrar a buraco negro mais próximo, localizado a menos de 50 anos-luz, e criar aparelhos nanocósmicos com peso de alguns gramas, movidos a laser, como sugeriu Stephen Hawking há dez anos.
A primeira imagem de um buraco negro localizado no centro da galáxia Messier 87 foi publicada em 2018Event Horizon Telescope Collaboration
O cosmólogo Cosimo Bambi (Florença, 1980) não gosta da palavra “impossível”. Ele afirma que, ao longo da história, foram alcançados marcos científicos que antes pareciam inatingíveis, como a descoberta das ondas gravitacionais: “Considerava-se que elas eram muito fracas, mas isso foi alcançado cem anos depois. Também se acreditava que nunca veríamos a sombra de um buraco negro, e agora temos imagens de dois”, afirma este cientista, que há 12 anos pesquisa na Universidade de Fudan, na China.
Agora, ele está convencido de que, em algumas décadas, a humanidade poderá, se quiser, realizar uma missão científica que hoje é pura fantasia: explorar um buraco negro. “A tecnologia ainda não existe, mas pode surgir daqui a 20 ou 30 anos”, afirma.
Como explica em um artigo publicado na quinta-feira na revista iScience, sua proposta consiste em desenvolver uma missão interestelar à buraco negro mais próximo. É claro que isso seria impossível com uma nave espacial convencional movida a combustível químico, que é muito pesada e lenta. Mas uma alternativa possível poderia ser a criação de um tipo de sonda ainda inexistente: nanosatélites extremamente pequenos e leves — pesando apenas alguns gramas — compostos por um microchip e uma vela fotônica que seria impulsionada por lasers instalados na Terra. Esses lasers bombardeariam a vela com fótons, acelerando o aparelho a quase um terço da velocidade da luz.
Uma viagem de 70 anos
De acordo com os cálculos do cosmólogo, a essas velocidades, o aparelho microcósmico levaria cerca de 70 anos para chegar a um buraco negro localizado a uma distância de 20 ou 25 anos-luz. A coleta de dados levaria mais duas décadas para retornar à Terra — a sonda não retorna, apenas envia dados. Assim, a duração total da missão seria de 80 ou 100 anos.
É o mesmo conceito que Stephen Hawking propôs em 2016 para a missão Breakthrough Starshot, destinada a explorar o sistema Alfa Centauri com uma frota de aparelhos microcósmicos do tamanho de um chip e verificar se há sinais de vida nos exoplanetas mais próximos da Terra. “Seriam sondas do mesmo tipo. Na verdade, existe atualmente uma comunidade bastante grande trabalhando no desenvolvimento desses nanosatélites, que, na minha opinião, são o tipo de sonda mais promissor para futuras missões além do Sistema Solar”, afirmou ele ao jornal por e-mail.
O cientista observa que já existem vários grupos científicos trabalhando no desenvolvimento desse tipo de nanosonda, embora nem ele nem sua universidade participem de nenhum deles. Como exemplo, ele cita o projeto Starlight (Universidade da Califórnia em Santa Bárbara), Interstellar Probe (Universidade Johns Hopkins e NASA), o projeto Dragonfly (I4IS), Sundiver (NASA e outros centros) e Gossamer Roadmap (ESA).
Na sua opinião, se for bem-sucedida, esta missão centenária poderá trazer para a Terra dados sobre buracos negros próximos que mudarão completamente a nossa compreensão da teoria geral da relatividade e das leis da física.
Não será fácil alcançar este objetivo. A missão interestelar terá que superar dois obstáculos principais. O primeiro é encontrar um buraco negro próximo o suficiente para ser estudado e, em seguida, desenvolver sondas minúsculas capazes de suportar tal viagem.
Para que uma missão espacial a um buraco negro seja viável, ele deve estar a uma distância de 20 a 25 anos-luz da Terra. As buracos negros mais próximos conhecidos até hoje estão muito mais longe: Gaia BH1 está a uma distância de pelo menos 1.560 anos-luz da Terra, e em 2020 foi anunciada a descoberta de um buraco negro a milhares de anos-luz no sistema chamado HR 6819.
O sistema em que se encontra a buraco negro Gaia BH1, a 1560 anos-luz da TerraPanSTARRS
Os conhecimentos anteriores sobre a evolução das estrelas, afirma Bambi, sugerem que um buraco negro pode estar escondido a apenas 20 ou 25 anos-luz da Terra, mas ele reconhece que não será fácil encontrá-lo. Como os buracos negros não emitem nem refletem luz, eles são praticamente invisíveis para os telescópios, e os cientistas os detectam e estudam pela forma como afetam as estrelas próximas ou distorcem a luz.
No entanto, a esperança deste cosmólogo está ligada a novos métodos que estão sendo desenvolvidos para detectá-los. Tendo isso em conta, ele considera razoável que, dentro de cerca de uma década, seja descoberta uma buraco negro a essa distância ou um pouco mais longe. “
Com o aumento da distância, aumentam também os problemas tecnológicos, mas enquanto o buraco negro estiver a uma distância de 40-50 anos-luz, a missão ainda pode ser cumprida. Se estivesse a uma distância superior a 50 anos-luz, a viagem continuaria a ser demasiado longa, mesmo que fosse possível construir sondas que atingissem uma velocidade próxima da velocidade da luz”, afirma.
Após a descoberta do alvo, será necessário construir e enviar naves minúsculas e garantir a sua sobrevivência em voo. Como eles poderiam sobreviver em condições tão extremas? — perguntamos. “O fato de o campo gravitacional ao redor de um buraco negro ser muito intenso não é um problema. O que pode destruir a sonda são os chamados efeitos de maré, ou seja, diferentes partes da sonda podem sofrer campos gravitacionais diferentes. Isso pode destruir a sonda, mas se as sondas forem pequenas, isso não acontece”, explica ele.
Saúde
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“Para transmitir dados das proximidades de um buraco negro para a Terra, é necessário um tipo especial de antena, que deve ser relativamente grande. A ideia é ter uma espécie de nave-mãe que ficará a uma certa distância do buraco negro, seguida por mini-naves espaciais que poderão se aproximar do buraco negro. Eles transmitiriam seus dados para a nave-mãe, que (por meio de uma antena) poderia enviar os dados de volta para a Terra”, sugere ele.
“Revolução” na física
Ele escolheu essa área para suas pesquisas porque acredita que “os buracos negros são os melhores laboratórios para testar a teoria da relatividade de Einstein em condições extremas”. Se a nave pudesse se aproximar de um buraco negro, os pesquisadores poderiam realizar experimentos para responder a algumas das perguntas mais urgentes da física. Os buracos negros realmente têm um horizonte de eventos? As leis da física mudam perto de um buraco negro? A teoria da relatividade geral de Einstein funciona nas condições mais extremas do universo?
Segundo Bambi, se fosse possível enviar nanoespaçonaves a um buraco negro e “medir os desvios das previsões da teoria da relatividade geral, isso seria uma revolução na física moderna”. A teoria da relatividade geral não é apenas uma teoria das interações gravitacionais, mas também uma teoria da estrutura do espaço-tempo. Teorias que vão além da teoria da relatividade geral podem responder a questões fundamentais e filosóficas, como o que é o tempo, onde surgiu o Universo e por que o vemos como é hoje”, afirma ele.
Embora o artigo seja publicado na quinta-feira, ele já compartilhou suas ideias com outros colegas que, segundo ele, reagiram “positivamente” à sua proposta. “Ninguém pode dizer se essa ideia levará a resultados concretos, mas ela certamente merece atenção. O primeiro passo é encontrar um buraco negro não muito distante, e essa é uma tarefa para os astrofísicos. Se encontrarmos um, sua descoberta automaticamente ajudará a divulgar informações sobre o projeto para um público mais amplo”, afirma.
O cientista ressalta que “é muito difícil fazer previsões de longo prazo sobre o progresso tecnológico, pois as descobertas podem literalmente revolucionar um setor ou outro. O que hoje é considerado impossível pode se tornar possível em poucos anos”. Mais detalhes em El Mundo Nasceu Mikel, o segundo filho de Rafa Nadal e Mary Peralle José Ramón Mateu, deputado do Vox que comprou um pedaço de montanha: “Não é verdade que estou pedindo dinheiro. Mas se você pedir uma cerveja, eu aceito”.
Este investigador mudou-se há 13 anos para a China, um país que, segundo ele, investe muito em educação e investigação: “Quando cheguei à Universidade de Fudan, era relativamente jovem e ofereceram-me condições muito boas, que não poderia obter na Europa ou na América do Norte”, afirma.
Em particular, ele destaca a ambição do programa espacial chinês: “Eles têm missões muito interessantes. O progresso alcançado nos últimos 10 a 15 anos é notável, mas o sistema chinês também tem seus problemas, que precisam ser resolvidos se quiser continuar se desenvolvendo”.
