Universo veio de um buraco negro? Novo estudo diz que Big Bang aconteceu dentro de um buraco negro

Estudar a história e evolução do Universo é um dos objetos principais da Cosmologia mas que é desafiador. A área tem tido avanços consideráveis nos últimos anos, principalmente com os dados do telescópio James Webb, mas ainda possui alguns mistérios. Questões como o que aconteceu no exato momento após o Big Bang, o que são matéria escura e energia escura, e a singularidade inicial do universo permanecem sem respostas definitivas.

Nos últimos anos, uma hipótese tem chamado atenção das pessoas que é a ideia de nosso Universo estar dentro de um buraco negro. Recentemente, artigos mostraram que a rotação de galáxias podem indicar que habitamos um buraco negro. Além dessas, há modelos que sugerem que o Big Bang não foi o início mas sim um evento dentro de um Universo maior. Um exemplo seria que um buraco negro se formando nesse Universo maior poderia dar origens a outros universos, inclusive o nosso.

Um artigo publicado na Physical Review D investigou essa hipótese, propondo que o Big Bang ocorreu a partir de um colapso gravitacional que formou um buraco negro em um universo maior. Os autores conectam a ideia de singularidade do Big Bang com as singularidades de buracos negros. Essa perspectiva oferece uma nova forma de olhar como as singularidades estão conectadas e, também, o que são essas singularidades.

Mistérios da Cosmologia

O Modelo Padrão da Cosmologia, que descreve a evolução do universo desde o Big Bang, tem algumas perguntas ainda em aberto. Talvez a pergunta mais famosa e mais importante seja o que é a energia escura. Essa energia escura representaria cerca de 70% da composição do Universo e é responsável pela expansão acelerada do espaço-tempo. Descobrir o que é a energia escura é explicar maior parte do Universo.

Além da energia escura, a natureza da matéria também é um mistério sendo a matéria escura correspondente a outros 25% do Universo. A maior parte do Universo ainda é um mistério dentro do Modelo Padrão. E até nos 5% da matéria visível possui algumas perguntas como o problema da antimatéria que tenta entender porque há um desequilíbrio na quantidade de matéria e antimatéria no Universo.

O que é a singularidade?

Outro mistério é sobre o que é a singularidade. Uma singularidade é descrita como um ponto no espaço-tempo onde as quantidades que descrevem o campo gravitacional se tornam infinitas ou indefinidas. Para descrever o espaço-tempo com a Teoria da Relatividade Geral encontra-se que o Big Bang é uma singularidade inicial. Um ponto onde toda a matéria e energia estavam concentradas com densidade e temperatura infinitas.

Além do Big Bang, as singularidades também existem dentro dos buracos negros. Quando uma estrela massiva colapsa sob sua própria gravidade, ela se contrai até um ponto de densidade infinita, formando uma singularidade. A singularidade não é observada diretamente porque ela está em torno de um horizonte de eventos onde nem mesmo a luz consegue escapar.

Big Bang dentro de um Universo

Como as singularidades ainda permanecem como mistérios dentro da Física e da Cosmologia, a existência da singularidade inicial e dos buracos negros não é bem conectada. Um novo modelo propõe uma solução para isso justificando que o colapso gravitacional que forma essas singularidadel pode dar origem a um Universo. Esse modelo diz que o colapso poderia se reverter em uma espécie de “ricochete”.

Esse "ricochete" resultaria em um Universo novo e produziria as duas fases de expansão acelerada que observamos: a inflação e a energia escura. Segundo os autores desse novo modelo, esses fenômenos não seriam impulsionados por campos hipotéticos, mas pela própria Física que descreve esse “ricochete”. Além disso, isso explicaria como a singularidade do Universo pode estar associada a singularidade de buracos negros.

Evidências do Big Bang

A teoria do Big Bang é bem estabelecida na Física com algumas evidências fortes argumentando ao seu favor. As principais evidências são a própria expansão do Universo e a Radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas (CMB). A expansão mostra que as galáxias estão se afastando umas das outras de forma proporcional à distância, indicando que o universo era menor e mais denso no ado.

Já a CMB é considerada como a principal prova do Big Bang. Ela é uma radiação uniforme que preenche todas as direções que observamos no Universo e é interpretada como um eco do Big Bang. Ela representa a primeira luz que conseguiu viajar livremente pelo espaço, aproximadamente 380.000 anos após o Big Bang, quando o Universo resfriou o suficiente para que os átomos se formassem.

Referência da notícia

Gaztañaga et al. 2025 Gravitational bounce from the quantum exclusion principle Physical Review D