Antes de criar a bomba atômica, J. Robert Oppenheimer, que passou pelo Brasil para palestrar sobre a Teoria do Campo Unificado, teve outra contribuição científica relevante: ele estudou o nascimento de buracos negros.
A cinebiografia “Oppenheimer“, de Christopher Nolan, que estreou nos cinemas na última quinta-feira (20), reforçou a trajetória do cientista como o “pai da bomba atômica”. Mas, antes disso, ele era um físico teórico que trabalhava com a física quântica.
Em 1939, Oppenheimer e seu colega Hartland S. Snyder, da Universidade da Califórnia, publicaram o artigo “On Continued Gravitational Contraction”. O texto usava as equações da teoria da gravidade de Albert Einstein, a relatividade geral, para mostrar como buracos negros poderiam nascer.
Como o professor de física da Universidade de Sussex, na Inglaterra, Xavier Calmet, disse ao site Space.com, “Oppenheimer propôs o primeiro modelo para descrever como uma estrela poderia entrar em colapso em um buraco negro”.
“Este modelo explica a formação de buracos negros como um processo astrofísico dinâmico, o estágio final da evolução de estrelas suficientemente pesadas”, contou, acrescentando tê-lo usado recentemente em um artigo sobre o colapso de buracos negros considerando a gravidade quântica.
Como Oppenheimer estudou os buracos negros
Os buracos negros são lugares no espaço-tempo cuja velocidade de escape é maior que a velocidade da luz, ou seja, nenhuma partícula ou radiação eletromagnética pode escapar. A teoria da relatividade geral de Einstein prevê que uma massa compacta o suficiente pode deformar o espaço-tempo para formar um buraco negro.
Em 1915, o astrônomo Karl Schwarzschild encontrou uma cópia da teoria do famoso cientista. Ele conseguiu calcular uma solução matemática exata para as equações de campo da relatividade geral, descobrindo assim a existência dos buracos negros.
Futuramente, seguindo um caminho diferente de Schwarzschild, Oppenheimer e seus colegas chegaram ao mesmo fim. No entanto, eles foram capazes de descobrir o processo por trás do surgimento de um buraco negro. Dessa forma, eles foram os primeiros a compreender seu nascimento físico.
Enquanto Einstein concluía pesquisas a fim de mostrar que os buracos negros não poderiam existir, em 1939, Oppenheimer já trabalhava em seu artigo pioneiro. Seu parceiro, Snyder, teorizou que, a uma distância da estrela em colapso, a luz de uma fonte próxima ao horizonte de eventos teria o comprimento de onda esticado pela gravidade, tornando-se cada vez mais vermelho — em um processo chamado redshift.
Simultaneamente, a frequência da luz é reduzida do ponto de vista do observador. A redução continua até que, para o observador distante, a luz esteja efetivamente “congelada”. A teoria ganhou o nome de “estrela congelada”, até que, enfim, em 1967, o físico John Wheeler, da Universidade de Princeton, cunhou o termo “buraco negro” durante uma palestra.