O terror microscópico: o que acontece se um buraco negro primordial atingir você?

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Embora a maioria das pessoas tema asteróides massivos ou desastres naturais repentinos, existe uma ameaça muito mais exótica – e teoricamente muito mais letal – à espreita no cosmos: Buracos Negros Primordiais (PBHs).

A investigação científica recente foi além da “espaguetificação” da queda em buracos negros massivos para examinar um cenário muito mais específico, embora altamente improvável: o que acontece quando um buraco negro subatómico, com a massa de um asteróide, perfura um corpo humano a velocidades incríveis?

O que são buracos negros primordiais?

Ao contrário dos buracos negros supermassivos encontrados nos centros das galáxias, os buracos negros primordiais são remanescentes teóricos do início do universo. Acredita-se que eles tenham se formado logo após o Big Bang, quando densidades e pressões extremas comprimiram a matéria em volumes minúsculos e incrivelmente densos.

Existem dois fatores críticos para entender sobre esses objetos:
Massa versus Tamanho: Um PBH com a massa de um pequeno asteróide (aproximadamente 100 bilhões de toneladas métricas) seria menor que um único átomo de hidrogênio.
Evaporação: Devido à radiação Hawking, buracos negros muito pequenos perdem massa com o tempo. Qualquer PBH inferior a cerca de um bilhão de toneladas métricas já teria evaporado até o nada. Portanto, qualquer PBH sobrevivente seria relativamente “pesado” para os padrões subatômicos.

O Impacto: Uma Bala Cósmica

Se um PBH com massa de 100 bilhões de toneladas métricas atingisse a Terra, não “engoliria” o planeta. Como a gravidade enfraquece rapidamente com a distância, a influência do buraco negro só é extrema em distâncias extremamente próximas.

Viajando a aproximadamente um milhão de quilômetros por hora, tal objeto passaria pela Terra em menos de um minuto. Em vez de um evento que acabaria com o mundo, a sua passagem criaria uma onda de choque sísmica semelhante a um terremoto de magnitude 4,0 – perceptível, mas não catastrófico.

O Elemento Humano

Um estudo recente publicado no International Journal of Modern Physics D explorou os efeitos específicos de um PBH passando por um corpo humano. Usando modelos físicos semelhantes aos usados para impactos de balas de alta velocidade, os pesquisadores chegaram a várias conclusões surpreendentes:

  1. A onda de choque: Um PBH com massa de pelo menos 100 bilhões de toneladas forneceria energia suficiente por meio de uma onda de choque para causar ferimentos “significativos” a um ser humano.
  2. Forças de maré: Embora os buracos negros sejam famosos pelas “forças de maré” (a diferença de gravidade entre a cabeça e os pés que estica os objetos), o tempo de trânsito através de um corpo humano seria de aproximadamente um microssegundo. Isso é muito rápido para que as forças das marés destruam órgãos ou células; seria necessária uma massa 100 vezes maior para causar tal destruição biológica.
  3. O efeito “túnel”: Como o buraco negro tem tamanho subatômico e se move muito rápido, ele provavelmente interagiria apenas com um pequeno número de átomos, deixando para trás um canal microscópico, quase invisível, através do corpo.

Por que isso é importante para a ciência

Embora a ideia de uma “bala cósmica” passando por você seja assustadora, ela serve a um propósito muito maior na astrofísica. Os cientistas estão atualmente investigando se os PBHs poderiam ser responsáveis ​​pela matéria escura – a substância misteriosa que constitui a grande maioria da massa do universo, mas permanece invisível aos nossos telescópios.

Ao calcular o “dano” potencial ou a frequência destes encontros, os investigadores podem estabelecer limites máximos sobre a quantidade de matéria escura que poderia ser composta por estes pequenos buracos negros.

O veredicto: você deveria ter medo?

Resumindo: Não.

A probabilidade matemática de ser atingido por um PBH é tão infinitamente baixa que é efetivamente zero. Mesmo que os PBH existam em altas concentrações, a frequência estimada de um buraco negro de 100 mil milhões de toneladas que atinge a Terra é de uma vez a cada mil milhões de anos. Para um ser humano individual, as probabilidades são aproximadamente equivalentes a ganhar na loteria e ser simultaneamente atingido por um raio durante um ataque de tubarão.

Conclusão: Embora a colisão de um buraco negro primordial fosse um evento violento e de alta energia impulsionado por ondas de choque em vez de estiramento de marés, a raridade astronómica de tal encontro significa que continua a ser uma curiosidade teórica fascinante, em vez de uma ameaça prática.

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