Parece ficção científica: uma espaçonave, não mais pesada que um clipe de papel, impulsionada por um feixe de laser e lançando-se pelo espaço à velocidade da luz em direção a um buraco negro, com a missão de investigar 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 assim.
Em um artigo publicado na revista Cell Press iScience, Bambi apresenta o projeto para tornar essa viagem interestelar a um buraco negro uma realidade. Se bem-sucedida, essa 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 ser alvo 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 ou refletem luz, são praticamente invisíveis para os telescópios. Em vez disso, os cientistas os detectam e estudam com base em como eles influenciam estrelas próximas ou distorcem a luz.
“Houve novas técnicas para descobrir buracos negros”, diz Bambi. “Acho razoável esperar que possamos encontrar um próximo dentro da próxima década.”
Uma vez que o alvo seja identificado, o próximo obstáculo é chegar lá. Naves espaciais tradicionais, movidas a combustíveis químicos, são muito pesadas e lentas para realizar a jornada. Bambi aponta as nanossondas – sondas do tamanho de um grama compostas por um microchip e uma vela solar – como uma possível solução. Lasers baseados na Terra disparariam fotões na vela, acelerando a sonda a um terço da velocidade da luz.
Nessa velocidade, a sonda poderia atingir um buraco negro a 20 a 25 anos-luz em cerca de 70 anos. Os dados que ela coletar levariam mais duas décadas para chegar à Terra, tornando a duração total da missão cerca de 80 a 100 anos.
Uma vez que a sonda estiver próxima ao buraco negro, os pesquisadores poderão realizar experimentos para responder algumas das questões mais prementes da física. Um buraco negro realmente tem um horizonte de eventos, a fronteira além da qual nem mesmo a luz pode escapar de sua atração gravitacional? As regras da física mudam perto de um buraco negro? A teoria da relatividade geral de Einstein se mantém em condições extremas do universo?
Bambi observa que os lasers sozinhos custariam cerca de um trilhão de euros hoje, e a tecnologia para criar uma nanossonda ainda não existe. Mas em 30 anos, ele diz que os custos podem cair e a tecnologia pode acompanhar essas ideias audaciosas.
“Pode parecer realmente louco e, de certa forma, mais próximo da ficção científica”, diz Bambi. “Mas as pessoas disseram que nunca detectaríamos ondas gravitacionais porque são muito fracas. Nós conseguimos – 100 anos depois. As pessoas achavam 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.
