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Gravitões luminosos?

Se olharmos para o mundo em uma escala suficientemente pequena, descobriremos que ele tem uma estrutura granulada. Os físicos demonstraram partículas de matéria, luz e a maioria das interações - mas nenhum experimento revelou as propriedades granulares da gravidade.

Muitos físicos acreditam que a gravidade deve ser carregada por "grávitons" sem massa, mas a interação com partículas conhecidas é muito fraca para ser detectada. Alguns teóricos sugeriram que a existência da gravidade pode ser confirmada se um número significativo de grávitons se acumular durante fenômenos gravitacionais intensos, como a fusão de buracos negros. Em março, a Physical Review Letters publicou uma análise mostrando que esses desastres violentos podem tirar grávitons das sombras.

Onde há energia, também há gravidade. Douglas Singleton, um físico da Universidade do Estado da Califórnia que não esteve envolvido no novo estudo, afirma que os fótons - pacotes sem massa de energia radiante - podem, em casos extremamente raros, se transformar espontaneamente em partículas de gravidade. O oposto também pode acontecer: os gravitons tornam-se fótons. A nova análise examina o mecanismo pelo qual os grávitons podem liberar bilhões de vezes mais fótons do que estudos anteriores mostraram, o que tornaria mais fácil confirmar sua existência.

Raymond Sawyer, o autor do trabalho e físico da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, diz que uma estimativa aproximada baseada na densidade de grávitons perto do local da colisão do buraco negro é próxima ao número que produziria radiação detectável.


Sabendo por pesquisas anteriores que um grande número de outras partículas sem massa podem mudar de estado repentinamente (um fenômeno conhecido como descoberta quântica), Sawyer criou um modelo de computador para ver se os grávitons também se comportam da mesma maneira. A simulação mostra que é esse o caso: quando a densidade dos grávitons se torna alta o suficiente, alguns deles repentinamente se transformam em partículas de radiação. "É um pouco como a chegada inesperada de uma tempestade", compara Sawyer. - Não há sinal até que chegue "

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Para fenômenos como a fusão de buracos negros, deve haver condições sob as quais fótons de radioatividade com comprimento de onda de muitos quilômetros são formados. Este sinal seria muito fraco, mas poderia ser recebido na terra. De acordo com Sawyer, pode haver fenômenos mais violentos no universo do que foi observado até agora. Os cientistas teriam que distinguir o brilho das ondas de rádio geradas pela conexão dos buracos negros da radiação dos gases circundantes. Primeiro, no entanto, os teóricos devem verificar se o modelo está correto. Sawyer espera que simulações futuras provem que a rápida formação de fótons também ocorre em modelos mais realistas de fenômenos gravitacionais intensos, nos quais um grande número de grávitons formam sistemas complexos. Singleton concorda que o problema requer mais poder computacional porque a análise atual é "uma grande simplificação".