Quando uma estrela muito massiva esgota seu combustível termonuclear, a energia interna deixa de conter a força da gravidade. O objeto passa então por um colapso sob a própria massa e, segundo a teoria clássica, seria comprimido em um ponto infinitamente denso, uma singularidade escondida atrás do horizonte de eventos.

O conceito de buracos negros, no entanto, ainda impõe desafios à ciência, já que as leis da física deixam de funcionar na singularidade. Por isso, pesquisadores buscam modelos alternativos, entre eles a hipótese das gravastars.

As gravastars são estrelas hipotéticas ultracompactas, preenchidas internamente por energia escura. Essa energia criaria uma pressão intensa, capaz de estabilizar a massa e impedir a ocorrência da singularidade e do horizonte de eventos. Até agora, não estava claro como um objeto desse tipo poderia se formar na realidade, detalha EurekAlert!

Os físicos teóricos Daniel Jampolski e o professor Luciano Rezzolla, da Universidade Goethe, em Frankfurt, apresentaram pela primeira vez uma solução dinâmica para as equações de campo da teoria da relatividade geral de Albert Einstein, descrevendo o colapso de uma estrela em uma gravastar.

A pesquisa foi publicada na revista Physical Review D e descreve um cenário em que a contração gravitacional da matéria poderia desencadear o nascimento de um miniuniverso dentro de uma estrela em colapso.

Segundo os cálculos dos pesquisadores, à medida que a estrela se contrai até um estado próximo ao de um buraco negro, a matéria extremamente comprimida abre caminho para novos efeitos físicos.

Nesse momento crítico, um análogo local do Big Bang ocorreria dentro do objeto em colapso, criando um novo miniuniverso. Assim como no nosso cosmos, a expansão dessa estrutura interna seria alimentada pela energia escura. Os fluxos de energia em expansão passariam a neutralizar as enormes forças da gravidade.

O resultado seria um equilíbrio entre a expansão do jovem miniuniverso e a compressão da camada externa da estrela moribunda. Esse compromisso dinâmico interromperia o colapso antes da formação de um buraco negro, dando origem a uma gravastar estável.

“A busca por alternativas aos buracos negros não significa ceticismo em relação a eles, pois eles continuam sendo a explicação mais simples e lógica do colapso gravitacional”, enfatiza o professor Luciano Rezzolla.

“No entanto, é vital que os físicos teóricos mantenham uma abordagem sem preconceitos do desconhecido e explorem interpretações exóticas. A história ensina-nos que o exotismo se torna muitas vezes uma ciência reconhecida”, acrescentou ele.

Por Sputinik Brasil