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Pesquisador e Orientador John A. Wheeler (1911-2008)

John A. WheelerO professor Wheeler faleceu recentemente com quase 97 anos. Em vida fez grandes contribuições à Física Teórica, especialmente a Relatividade. Tive o prazer de conhecê-lo na University of Texas at Austin. Eu estava fazendo o doutorado e já conhecia seu legado.

Não foi o caso quando eu estava fazendo a graduação. Cometi uma gafe horrível em um seminário da disciplina Eletrodinâmica Relativística.

Eu estava todo empolgado por ter entendido as funções de Green avançada e retardada, sua combinação e interpretações em Eletrodinâmica e disse

… o Feynaman e um tal de Wheeler aplicaram …

Imediatamente o prof. Colber repreendeu-me.

Opa. O Wheeler foi o orientador do Feynman e tem contribuições à Física Teórica em termos de artigos e orientações comparáveis ou até maiores que as de Feynman

Pedi mil desculpas, todo vermelho de vergonha. Eu estava tratando deste artigo: John Archibald Wheeler and Richard Phillips Feynman Classical Electrodynamics in Terms of Direct Interparticle Action (1949) e outras referências.

Ao rever o artigo, fiquei nostálgico e tive vontade de demonstrar meu pesar e deixar minha homenagem a Wheeler.

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Buracos Negros e Partículas: Raios Cósmicos e Tunelamento Quântico.

ilustra um buraco negro astrofisicoDois artigos importantes sobre Buracos Negros foram publicados neste mês. Um é observacional e experimental e o outro é teórico e matemático. O primeiro envolve partícula ejetada classicamente e o segundo partícula absorvida quanticamente por um buraco negro. Mas ambos têm contribuições e ou autorias das Universidades Públicas do Estado de São Paulo.

Vamos ao primeiro.

Correlation of the Highest-Energy Cosmic Rays with Nearby Extragalactic Objects
EscobarO grupo multinacional do Observatório Pierre Auger mostrou na Science (para assinantes) suas medidas de vários eventos ultra energéticos de raios cósmicos. Destas medidas conclui-se que as partículas que chegam à Terra com energias cósmicas partiram das imediações de Buracos Negros super massivos nos centros de algumas galáxias ativas. Read more at Nature News ou leia a notícia no Portal da Unicamp pois, não por acaso, o grupo do nosso colega Escobar lidera a colaboração Pierre Auger.

chuva de particulas por raios cosmicosOs raios cósmicos de ultra energias (RCUH) chegam à Terra e provocam um chuveiro de partículas espalhadas. Colecionar o maior número de partículas espalhadas, medir usas energias, momento linear etc não é tarefa simples. O grande feito relatado no artigo da Science foi dar a direção de origem do RCUH.

Havia várias propostas teóricas para explicar acelerações tão grandes em torno de Buracos Negros que poderiam ser a origem dos RCUH. Agora temos uma observação comprovam o que era especulativo.

Vamos ao segundo.

Overspinning a nearly extreme charged black hole via a quantum tunneling process

charged black holeO artigo trata de um efeito (semi) quântico. Os colegas do IFT-UNESP George Matsas e André da Silva publicaram no Physical Review Letters o seguinte resultado, em poucas palavras: Um Buraco Negro carregado pode adquirir rotação suficiente para “rasgar” seu horizonte de eventos por tunelamento quântico de partículas (escalares). Veja a ilustração com o horizonte interno que cobriria a singularidade essencial vermelha. Nada escaparia do horizonte interno.

Os cálculos do artigo mostram “uma luz no fim do túnel”, isto é mostraria o “interior” deste buraco negro. No jargão da Relatividade Geral temos a conjectura da censura cósmica que proibiria singularidades nuas expostas. Read more at Nature News ou o pré-print original. Matsas e da Silva mostram uma violação possível a uma versão da censura cósmica.

Os resultados envolvem aproximações semi clássicas porque ainda não há uma gravitação quântica. Não se sabe se a gravitação quântica preservaria as censuras cósmicas. É esperar para ver. Ver não, calcular. Esperar não, estudar.

Buracos Negros em Galáxias Caipiras

O Universo é cheio de vazios e os Buracos Negros nos vazios têm menor atividade do que os Buracos Negros em aglomerados.

ilustra um buraco negro astrofisico

A frase não é um jogo de palavras e não deve ser levada ao pé da letra. Os Buracos não são buracos e sim portais de mão única no espaço-tempo. E, em termos práticos, eles não são negros pois os gases comprimidos para entrarem no Buraco Negro radiam muita luz. E os vazios não são vazios. É que os astrônomos “olham” o Cosmo e classificam as regiões mais ou menos densas do que a densidade média de galáxias. Os lugares menos densos são chamados de vazios por preguiça dizer lugares que têm menos galáxias por volume do que a média cosmológica.

A nossa Via Lactea está em um aglomerado de galáxias e tem tido interações significativas com as vizinhas: Houve colisões no passado e existe uma ligação gravitacional agora. A grande maioria das galáxias vive em aglomerados. Uma minoria caipira fica isolada nos vazios. Veja a figura abaixo ou a figura original com maior resolução no press release da Drexel University.

vazios e o buraco negro caipira

Os estudos confirmam que galáxias com núcleos ativos têm comportamentos similares de acréscimo de gás nos seus buracos negros super massivos. A diferença entre os núcleos de galáxias em aglomerados em relação ao núcleos de galáxias em vazios estaria na taxa de emissão do disco central. A amostra estatística para chegar a esta conclusão ainda é pequena (pouco mais de 400 galáxias), mas a pesquisa trouxe indicações importantes para os modelos de formação de buracos negros em galáxias com núcleos ativos e até mesmo na evolução de galáxias em vazios e aglomerados.

Em outras palavras, os Buracos Negros nos centros de galáxias caipiras são mais tranqüilos do que os das galáxias em aglomerados.