Um grupo de pesquisadores criou pela primeira vez um vórtice gigante em hélio superfluido, conhecido como tornado quântico, para simular um buraco negro. O estudo conduzido por pesquisadores da Universidade de Nottingham permitiu observar o comportamento desses objetos supermassivos e como eles interagem com seu entorno.
A pesquisa publicada na revista Nature também contou com a participação de pesquisadores da King’s College London e da Universidade de Newcastle. No experimento, foi possível observar ondas na superfície do líquido muito semelhantes ao arrasto criado em volta dos buracos negros.
Alguns pesquisadores acreditam que os buracos negros possuem rotação. Isso, combinado com a deformação do espaço-tempo prevista pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein, gera um arrasto conhecido como efeito Lense-Thirring. No entanto, as consequências desse efeito foram pouco estudadas pelos pesquisadores.
Para simular esse arrasto no estudo, os cientistas utilizaram hélio superfluido em temperaturas inferiores a −271 graus Celsius, o que deu ele propriedades quânticas incomuns. Essas características adquiridas com a baixa temperatura fazem com que o hélio forme pequenos vórtices quânticos que tendem a se espalhar um dos outros. No experimento, os pesquisadores confinaram dezenas de milhares desses objetos para formar algo semelhante a um tornado, tendo um fluxo de vórtice com força recorde no reino dos fluidos quânticos.
O trabalho abre novas oportunidades de desenvolver simulações de teorias quânticas de campos de temperatura finita no complexo reino dos espaços-tempos curvos. Em comunicado, Silke Weinfurtner, líder do estudo, apontou que o experimento levou as investigações dos mistérios por trás da rotação dos buracos negros para um próximo nível, sendo ser possível prever como os campos quânticos se comportavam no espaço-tempo deformado em torno do buraco negro.
A pesquisa também pode fornecer um novo método para o estudo do efeito de arrasto dos buracos negros, que até então era avaliado a partir de simulações envolvendo agua.
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