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Quando apresentou ao mundo a equação de campo da Relatividade Geral, que mostra a gravidade como um efeito de curvatura do espaço-tempo, o físico Albert Einstein comentou nas conclusões de seu artigo em 1915 que nem sabia se essa equação teria alguma solução plausível. Em outras palavras, uma solução que pudesse encontrar comprovação no mundo real.
Meses depois, no Natal daquele mesmo ano, o primeiro a apresentar uma dessas soluções foi o alemão Karl Schwarzschild. E então muitas novas possibilidades de solução para a equação de campo da Relatividade Geral foram propostas e comprovadas experimentalmente.
A própria solução de Schwarzschild já apresentava uma ideia intrigante: a possibilidade da existência de singularidades com efeitos gravitacionais tão intensos que nem a luz poderia escapar. Mais tarde, esses objetos ficaram conhecidos como buracos negros.
Um bom tempo depois, surgiu uma nova ideia: e se no Universo houver objetos astronômicos cujos efeitos sejam contrários aos de um buraco negro. A proposta teórica dos buracos brancos foi apresentada pela primeira vez pelo físico e cosmólogo russo Igor Novikov, em 1964.
Uma das entidades mais misteriosas e intrigantes previstas pela teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein, os buracos brancos são “parentes” dos buracos negros, mas eles ainda não foram observados na natureza.
Essa hipótese teórica sugere a existência de regiões do espaço-tempo que, diferentemente dos buracos negros que nada podem deixar escapar, não permitem a entrada de matéria ou luz, apenas a expulsão.
O avesso do tempo
Em termos técnicos, um buraco branco pode ser entendido como o reverso temporal de um buraco negro. Enquanto um buraco negro é uma região do espaço onde a gravidade é tão intensa que nem mesmo a luz pode escapar dela, um buraco branco seria uma região onde a gravidade impediria qualquer coisa de entrar, funcionando como uma fonte de matéria e energia.
As equações da Relatividade Geral permitem a existência de tais soluções, que seriam pontos onde o espaço-tempo se estende para fora, expelindo matéria e energia de forma violenta e contínua.
A ideia de buracos brancos vem dos estudos da Relatividade Geral e das soluções encontradas para as equações que descrevem o comportamento do espaço-tempo sob condições extremas de massa e energia.
A solução de Schwarzschild, inclusive, é usada para descrever tanto buracos negros quanto brancos, dependendo da direção do fluxo de matéria e tempo considerado na solução.
Leis violadas
A existência de buracos brancos levanta várias questões teóricas importantes. Uma delas é a natureza da causalidade no Universo. Se existissem, esses fenômenos poderiam, em teoria, violar alguns princípios fundamentais da física, como a Segunda Lei da Termodinâmica, que é baseada na irreversibilidade dos processos físicos.
Além disso, eles são frequentemente associados a conceitos como "singularidades nuas", onde as leis da física podem falhar, e isso desafia nosso entendimento atual da natureza cósmica.
No contexto da cosmologia moderna, alguns teóricos sugerem que o Big Bang, que deu origem ao Universo observável, poderia ser um mega buraco branco. Essa ideia especulativa conecta a origem do Universo com uma explosão maciça de matéria e energia a partir de um ponto singular. Embora atraente, essa teoria ainda está longe de ser comprovada, mas ilustra como os buracos brancos podem ser úteis para pensar sobre os extremos do Universo.
A maior dificuldade com os buracos brancos é a falta de evidências observacionais. Ao contrário dos buracos negros, que foram confirmados pela observação direta de fenômenos como a emissão de ondas gravitacionais e a imagem do horizonte de eventos, os buracos brancos permanecem um conceito teórico sem confirmação empírica.
Detectar um buraco branco seria um desafio monumental, pois implicaria observar um evento que é essencialmente explosivo e efêmero, diferente do "comportamento" mais estável dos buracos negros. Outra dificuldade é estabelecer como surge um buraco branco. Para isso há modelos teóricos muito bem elaborados e exóticos do ponto de vista físico.
Modelos mais “aceitos”
Modelo de Colapso Estelar Extremo
À medida que a estrela se esgota de combustível nuclear, ela entra em colapso sob sua própria gravidade. A região central da estrela se contrai rapidamente, enquanto uma intensa explosão ocorre na periferia, expelindo matéria e energia. Esse processo extremo poderia, teoricamente, resultar na formação de um buraco branco, onde a matéria é expelida em vez de ser engolida.
Modelo de Conexão através de Buracos de Minhoca
Esses seriam dois buracos negros separados no espaço-tempo, conectados por um túnel hipotético, um buraco de minhoca. Enquanto um buraco negro suga matéria e luz, o outro lado do buraco de minhoca poderia teoricamente expelir essa matéria e luz como um buraco branco.
Modelo de Evolução Temporal
Começa com uma estrela massiva em seu estágio final, à beira de um colapso. Conforme a estrela se contrai, ocorre uma série de eventos complexos, possivelmente envolvendo processos como explosões supernovas e interações gravitacionais com outras estrelas próximas.
Há uma transição da estrela para um estado onde ela não pode mais colapsar em um buraco negro; em vez disso, a matéria é expelida em uma poderosa e brilhante explosão estelar, formando um buraco branco.