Em 1974, Stephen Hawking fez uma descoberta importante: os buracos negros emitem radiação térmica. Até então, os buracos negros eram considerados inertes, o último estágio de uma estrela pesada moribunda.
Cientistas da Universidade de Sussex mostraram que na verdade são sistemas termodinâmicos ainda mais complexos, não só com temperatura, mas também com pressão.
Xavier Calmet e Folkert Kuipers ficaram surpresos com o número adicional apresentado nas equações enquanto trabalhavam nas correções gravitacionais quânticas da entropia de um buraco negro.
Ao discutir esse resultado curioso, percebeu que o que eles estavam vendo estava se comportando como uma pressão. Após cálculos adicionais, eles confirmaram sua descoberta emocionante de que a gravidade quântica pode levar à pressão em buracos negros.
Xavier Calmet, professor de física da Universidade de Sussex, disse: “Nossa descoberta de que os buracos negros de Schwarzschild têm pressão e temperatura é ainda mais emocionante, visto que foi uma surpresa completa. Estou muito satisfeito com o fato de que nossa pesquisa sobre a gravidade quântica contribuirá para uma compreensão mais ampla da natureza dos buracos negros nas comunidades científicas. A notável intuição de Hawking de que os buracos negros não são negros, mas têm um espectro muito semelhante ao de um corpo negro, torna os buracos negros um laboratório ideal para estudar as interações entre a mecânica quântica, a gravidade e a termodinâmica.
Se considerarmos os buracos negros apenas no quadro da Relatividade Geral, pode-se mostrar que eles têm uma singularidade nos centros onde as leis da física, como as conhecemos, devem ser violadas. Espera-se que, quando a teoria quântica de campos for incorporada à Relatividade Geral, possamos encontrar uma nova descrição dos buracos negros.
Nosso trabalho é um passo nessa direção e, embora a pressão do buraco negro que estudamos seja minúscula, o fato de estar presente abre muitas novas possibilidades que abrangem o estudo da astrofísica, física de partículas e física quântica."
Folkert Kuipers, aluno de doutorado da Escola de Matemática e Física da Universidade de Sussex, disse: “É um prazer trabalhar em uma descoberta que contribui para a nossa compreensão dos buracos negros, especialmente como um estudante de pesquisa. O momento em que percebemos que o resultado críptico em nossas equações sugeria que o buraco negro em estudo tinha pressão foi encorajador. Nosso resultado é o resultado de uma pesquisa de ponta que estamos fazendo no campo da física quântica na Universidade de Sussex, e lança uma nova luz sobre a natureza quântica dos buracos negros."
A descoberta foi feita pelos professores Xavier Calmet e Folkert Kuipers do Departamento de Física e Astronomia da Universidade de Sussex e publicada na Physical Review D.