Buracos negros caídos do céu!

2002-01-27

O Observatório Pierre Auger na Argentina poderá, nos próximos anos, detectar buracos negros em miniatura, criados por raios cósmicos de alta energia. Crédito: Pierre Auger Project.
Algumas das teorias mais interessantes requerem a existência de outras dimensões para além das três que conseguimos apreender. Estas dimensões poderiam existir numa escala de tamanho tão pequeno que nos seriam imperceptíveis. A sua existência permitiria que partículas muito energéticas pudessem colapsar em buracos negros
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
microscópicos detectáveis. De acordo com um artigo publicado na revista Physics Review Letters de 14 de Janeiro, terão início nos próximos anos experiências de raios cósmicos com capacidade para os identificar, caso existam.

Os raios cósmicos, cujas fontes de origem são ainda desconhecidas, bombardeiam continuamente a nossa atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
. Quando uma partícula cósmica choca, com energia suficiente, com um protão
protão
Partícula que, juntamente com o neutrão, constitui os núcleos atómicos. Todos os átomos têm pelo menos um protão e é o número de protões que determina o elemento químico do átomo. Os protões têm carga eléctrica positiva. Os protões são formados por três quarks (dois u e um d), são bariões (e hadrões), e o seu spin é um número semi-inteiro.
ou neutrão
neutrão
Partícula que, juntamente com o protão, constitui os núcleos atómicos. Exceptuando o hidrogénio, todos os átomos têm neutrões, e é o número de neutrões que determina o isótopo de determinado elemento químico. Os neutrões têm carga eléctrica neutra. Os neutrões são formados por três quarks (dois "d" e um "u"), são bariões (e hadrões) e o seu spin é um número semi-inteiro. Os neutrões livres declinam por decaímento beta, com um tempo de semi-vida de 10,8 minutos, originando um protão, um electrão e um neutrino. No núcleo atómico, o neutrão é tão estável quanto o protão.
da atmosfera, o par pode explodir provocando uma enorme cascata de partículas, com quilómetros de largura. Ou, de acordo com a teoria, se for extremamente energético, o raio cósmico poderia dar origem a um pequeno buraco negro, criado quando a matéria se tornasse ultra-concentrada. Teoricamente, prevê-se que estas miniaturas de buracos negros decairão, dando origem a uma vasta gama de outras partículas, desde muões
muão (μ)
O muão negativo (μ-) é uma partícula elementar da classe dos leptões. As suas propriedades são idênticas às do electrão, excepto a sua massa, que é 207 vezes superior: mμ = 207me. O tempo de vida médio do muão é de 2,2 microsegundo. Os muões são produzidos na alta atmosfera pelo decaimento de piões. A antipartícula do muão negativo (μ-) é o muão positivo (μ+).
até fotões
fotão
O fotão, muitas vezes referido como a partícula de luz, é o quantum do campo electromagnético e é a partícula elementar da radiação electromagnética.
.

Para que os buracos negros microscópicos se formem, as partículas que colidem têm de se aproximar de forma a que a força gravítica entre elas seja superior às outras forças. Essa distância é aproximadamente igual ao comprimento de Plank (10-33 cm). A energia requerida para a formação destes buracos negros é muito superior àquela alcançada quer pelos mais poderosos aceleradores de partículas quer pelos raios cósmicos. Mas se outras dimensões existirem em escalas de tamanho relativamente grandes, o comprimento de Planck aumenta e a energia requerida para a formação dos buracos negros diminui permitindo detectá-los.

Cientistas da Universidade do Kentucky (EUA) calcularam a probabilidade dos buracos negros microscópicos serem criados por raios cósmicos e detectados pelo Observatório Pierre Auger, que terá uma rede de detectores de partículas ocupando uma área de 6000 km2. Os cálculos prevêem a detecção de centenas de cascatas de partículas provenientes do decaimento dos buracos negros microscópicos durante o primeiro ano de operação, cujo início está previsto para 2004. Os cientistas comentam que a não detecção destas cascatas será igualmente importante, pois permitirá restringir a escala de tamanho destas novas dimensões.

Notícia original http://focus.aps.org/v9/st3.html