Algumas maneiras inteligentes de procurar buracos negros primordiais

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Algumas maneiras inteligentes de procurar buracos negros
primordiais
Ilustração de buracos negros em colisão. Crédito da imagem: Caltech/R. Agredir (IPAC).
Buracos negros primordiais (PBHs) receberam recentemente muita atenção na comunidade física. Uma das
principais razões é a ligação potencial para a matéria escura.
Com efeito, se os PBHs podem ser provados existir, há uma boa chance de que eles sejam o que matéria
escura, a coisa invisível que compõe 85% da massa do universo, é feita.
Se for provado, isso certamente seria uma descoberta no nível do Nobel em astrofísica.
Para provar isso, alguém tem que encontrá-los primeiro. Até o momento, os PBHs existem apenas em
teoria.
Mas estamos chegando mais perto de provar que eles existem, e um novo artigo de Marcos Flores da
Sorbonne e Alexander Kusenko da UCLA traça algumas idéias sobre como podemos finalmente encontrar
PBHs e, assim, provar ou refutar sua conexão com a matéria escura.
Os Drs. (em inglês). Flores e Kusenko se concentram na compreensão das teorias de formação da HBB e
depois extrapolam como essas formações podem ser detectáveis, mesmo com equipamentos modernos.
Um típico buraco negro, que sabemos que existe, se forma quando estrelas supermassivas colapsam sob
seu próprio peso.
Os PBHs foram formados antes de qualquer estrela desse tamanho estar disponível para entrar em colapso,
então elas devem ser formadas usando um mecanismo diferente.
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O artigo detalha um processo de formação de PBH teorizado que envolve um olhar matemático detalhado
sobre a assimetria de partículas e como isso se encaixa com outros modelos da física de partículas. Mas
como os astrônomos podem ver essas formações?
Uma maneira é observando uma perda de momento angular. Os astrônomos podem observar “halos” de
partículas no início do universo.
Em muitos casos, eles estão girando rapidamente. No entanto, se o seu spin diminuir drasticamente, pode
indicar que um PBH estava se formando nas proximidades, cortando parte da energia desse momento
angular, puxando as partículas em direção a si mesmas.
Outra maneira é observar um novo mecanismo favorito dos astrônomos em todos os lugares – ondas
gravitacionais.
Não está completamente claro se a formação de PBHs pode causar ondas gravitacionais. Ainda assim, o
artigo discute algumas estruturas que podem levar a uma teoria sobre se elas o fazem.
A supersimetria fornece um desses frameworks.
Em alguns casos, o início do universo operando sob os princípios da supersimetria poderia formar um PBH
que formaria uma onda gravitacional que a próxima geração de detectores de ondas gravitacionais poderia
potencialmente detectar.
Em particular, envolveria o que o artigo chama de “mecanismo de poliéster” resultante de perturbações do
espaço-tempo em certas teorias.
Uma última maneira de detectar esses PBHs é observar as lentes gravitacionais. Alguns experimentos como
o Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) e o Hyper Suprime-Cam (HSC) do telescópio Subaru
notaram microlentes gravitacionais onde não há objeto massivo conhecido para causar tal lente.
Os PBHs, que seriam efetivamente invisíveis para esses telescópios, poderiam oferecer uma explicação,
embora outras explicações devam ser descartadas primeiro.
Outras teorias oferecem outras oportunidades para a detecção de PBH, incluindo a visualização da
interação de “Q-balls” ou “blobs” teóricos da matéria. Se um número suficiente destes são coletados em
conjunto, eles poderiam potencialmente formar um PBH.
Em última análise, há mais perguntas do que respostas em torno desses objetos misteriosos. Se eles
existem, eles poderiam responder a muitos deles. No entanto, mais dados são necessários para provar isso
além de qualquer dúvida razoável.
Experimentalistas já estão avançando o mais rápido possível para desenvolver novos e melhores detectores
que podem ajudar na busca por PBHs. Se eles existem, é apenas uma questão de tempo antes de encontrá-
los.
Escrito por Andy Tomaswick/Universo Hoje
https://www.universetoday.com/166973/some-clever-ways-to-search-for-primordial-black-holes/amp/