Parece ficção científica: uma espaçonave, não mais pesada do que um clip de papel, impulsionada por um feixe laser e viajando através do espaço à velocidade da luz em direção a um buraco negro, com a missão de explorar a própria estrutura do espaço e do tempo e testar as leis da física. Mas, para o astrofísico e especialista em buracos negros Cosimo Bambi, a ideia não é tão absurda.
Reportando-se na revista iScience, da Cell Press, Bambi delineia o plano para transformar esta viagem interestelar a um buraco negro em realidade. Se bem-sucedida, esta missão de um século poderia retornar dados de buracos negros próximos que alterariam completamente nossa compreensão da relatividade geral e das regras da física.
“Não temos a tecnologia agora,” diz o autor Cosimo Bambi, da Universidade Fudan na China. “Mas em 20 ou 30 anos, poderemos ter.”
A missão depende de dois desafios principais: encontrar um buraco negro próximo o suficiente para atingir e desenvolver sondas capazes de suportar a jornada.
O conhecimento prévio sobre como as estrelas evoluem sugere que pode haver um buraco negro escondido a apenas 20 a 25 anos-luz da Terra, mas encontrá-lo não será fácil, diz Bambi. Como os buracos negros não emitem nem refletem luz, são praticamente invisíveis para os telescópios. Em vez disso, os cientistas os detectam e estudam com base em como influenciam estrelas próximas ou distorcem a luz.
“Houve novas técnicas para descobrir buracos negros,” afirma Bambi. “Acredito que seja razoável esperar que possamos encontrar um vizinho dentro da próxima década.”
Uma vez que o alvo é identificado, o próximo obstáculo é chegar lá. As espaçonaves tradicionais, movidas por combustível químico, são muito pesadas e lentas para fazer a jornada. Bambi aponta para nanocrafts – sondas em escala de gramas compostas por um microchip e uma vela de luz – como uma possível solução. Lasers baseados na Terra bombardeariam a vela com fótons, acelerando a sonda a um terço da velocidade da luz.
Nessa velocidade, a sonda poderia alcançar um buraco negro a 20 a 25 anos-luz em cerca de 70 anos. Os dados que coleta levariam mais duas décadas para retornar à Terra, fazendo com que a duração total da missão fosse de cerca de 80 a 100 anos.
Uma vez que a sonda esteja próxima ao buraco negro, os pesquisadores poderiam realizar experimentos para responder algumas das questões mais urgentes da física. Um buraco negro realmente possui um horizonte de eventos, a fronteira além da qual nem mesmo a luz pode escapar de sua gravidade? As regras da física mudam perto de um buraco negro? A teoria da relatividade geral de Einstein se mantém sob as condições mais extremas do universo?
Bambi observa que os lasers sozinhos custariam cerca de um trilhão de euros hoje, e a tecnologia para criar um nanocraft ainda não existe. Mas em 30 anos, ele diz que os custos podem cair e a tecnologia pode alcançar essas ideias ousadas.
“Pode parecer realmente louco, e em certo sentido mais próximo da ficção científica,” diz Bambi. “Mas as pessoas disseram que nunca detectaríamos ondas gravitacionais porque são muito fracas. Fizemos – 100 anos depois. As pessoas pensavam que nunca observaríamos as sombras de buracos negros. Agora, 50 anos depois, temos imagens de dois.”
Este trabalho foi apoiado por financiamento da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China.
