No filme “Interestelar”, uma equipe de astronautas viaja para perto de Gargântua, um buraco negro. O visual foi criado com base em simulações científicas, em uma representação bem acurada que rendeu muitos elogios ao longa. E é um dos exemplos citados pela física Carolina Loureiro Benone, da Universidade Federal do Pará (UFPA), para demonstrar a curiosidade e o fascínio que os buracos negros despertam nas pessoas. Na prática, porém, os desafios de pesquisa nessa área são bem mais complexos do que a ficção é capaz de ilustrar. Carolina sabe isso bem, porque seu foco, sem trocadilhos, são os buracos negros “cabeludos”. 

“Quando os buracos negros foram propostos, a maioria da comunidade científica acreditou que seriam apenas uma curiosidade matemática, ou algo que saiu das equações de Albert Einstein (1879-1955), mas que não existiriam no universo. Porém,  temos evidências fortes de que eles estão no centro da maior parte das galáxias e intimamente ligados à formação delas”, afirma.  

Buracos negros são estrelas que entraram em colapso. Eles se formam quando ocorre um desequilíbrio entre a gravidade, que “empurra” a massa da estrela para dentro, e a pressão interna, que faz força para fora. Quando isso acontece, e a gravidade supera a pressão no núcleo da estrela, ela perde estabilidade e colapsa. 

Sua massa fica concentrada em um ponto extremamente denso e, ao redor dela, se forma uma superfície, uma espécie de fronteira, conhecida tecnicamente como horizonte de eventos. É uma região do espaço com gravidade tão intensa que nada escapa dali: nem matéria, nem mesmo a luz. O que passar já era, fica “preso” no buraco negro.  

Carolina investiga como os buracos negros interagem com a matéria ao redor deles, como as partículas e campos presos em seu “puxão” gravitacional. É uma pesquisa baseada em manipulações matemáticas feitas em computador, com o foco nas situações mais complexas, e misteriosas, que envolvem os buracos negros. Os “cabeludos”. 

“Partindo da Teoria da Relatividade Geral, a mais aceita sobre gravidade, os buracos negros são caracterizados por poucos parâmetros: massa, rotação (ou momento angular) e carga elétrica”, explica Carolina. “Mas existem outros parâmetros que os definem. São propriedades adicionais, metaforicamente chamadas de ‘cabelos’”. 

A nomenclatura remete ao “teorema da calvície”, criado nos anos 1960 pelo físico John Wheeler (1911-2008), da Universidade de Princeton (EUA). Segundo ele, os buracos negros seriam definidos por apenas três propriedades (massa, rotação e carga elétrica) – ou seja, praticamente “carecas”. 

Muito tempo depois, veio o “teorema do cabelo, sim”, que propôs ser possível classificar os buracos negros a partir de outras propriedades, para além das já conhecidas. Essas características extras seriam os “cabelos”. Quase um “CPF” dos buracos negros, responsáveis por dar uma identidade única a cada um e possíveis pistas da matéria original. 

“Partindo desse conceito, é possível fazer diferentes simulações, explorar os limites da relatividade geral, buscar desvios”, diz Carolina. 

São questões que até hoje desafiam físicos teóricos em todo o mundo.