Partícula vinda do espaço profundo poderia confirmar uma das previsões mais estranhas de Stephen Hawking

Sob as águas do Mar Mediterrâneo, onde reina a escuridão, um telescópio incomum capturou algo que não deveria estar ali. Era um clarão invisível ao olho humano, mas ensurdecedor para os instrumentos: o evento KM3-230213A.

Esse neutrino possuía uma energia tão imensa que desafia qualquer explicação padrão da astrofísica moderna. Essa partícula solitária quebrou recordes anteriores e obrigou os cientistas a olhar para trás, muito para trás, até aos primeiros instantes do Universo.

Um estudo liderado por Michael J. Baker sugere que este não é um fenômeno comum. Em vez disso, trata-se de uma evidência física de uma previsão feita por Stephen Hawking há meio século.

A hipótese postula que essa partícula extrema (neutrino) é o último suspiro de um buraco negro primordial, uma relíquia do Big Bang que acaba de evaporar violentamente diante de nossos detectores. Se confirmada, estaríamos à beira do Santo Graal da cosmologia: a unificação da gravidade, da mecânica quântica e da matéria escura em um único evento observável.

Quando a matemática convencional se mostra insuficiente diante da realidade

A detecção pelo telescópio de neutrinos KM3NeT revelou números impressionantes: entre 100 e 200 petaelétron-volts. Para se ter uma ideia, as fontes cósmicas que conhecemos e catalogamos rotineiramente não atingem níveis tão intensos de energia. Supernovas e núcleos galácticos ativos parecem meras faíscas em comparação a essa explosão observada.

O problema está no fato de que não existe nenhum mecanismo astrofísico padrão capaz de gerar tal energia naturalmente sem deixar outros vestígios óbvios, o que torna esse neutrino uma anomalia fascinante e perturbadora na mesma medida.

Eis a peculiaridade estatística. O IceCube, o gigantesco observatório localizado sob o gelo da Antártica, monitora um volume maior do céu e está em operação há mais tempo, mas nunca detectou nada semelhante. Se a fonte fosse uma chuva constante de partículas do espaço profundo, o detector do Polo Sul já deveria ter sido acionado há muito tempo. Essa discrepância entre os dois experimentos sugere que não se trata de um fluxo contínuo, mas sim de um evento transitório e cataclísmico, extremamente localizado no tempo e no espaço.

Para resolver esse problema aparentemente impossível, os pesquisadores propõem uma solução ousada: buracos negros primordiais com uma “carga escura”. Esses objetos teóricos, nascidos das flutuações de densidade do universo recém-formado, teriam permanecido estáveis por eras graças a essa propriedade exótica. Somente agora, ao perderem essa estabilidade, liberariam toda a sua massa restante em uma fração de segundo, gerando um pico de energia brutal que explicaria por que um detector o vê e o outro não.

Assinatura fantasmagórica de Stephen Hawking é revelada

A ligação com o famoso físico britânico é praticamente direta. Na década de 1970, Hawking demonstrou que os buracos negros perdem massa lentamente por meio de efeitos quânticos em seu horizonte de eventos. Para os buracos negros colossais que observamos nos centros das galáxias, esse processo é tão lento que se torna insignificante. No entanto, para seus minúsculos primos primordiais, a história é bem diferente: sua evaporação acelera exponencialmente, culminando em uma espetacular autodestruição.

O modelo apresentado por Baker e seus colegas descreve com precisão esse fim dramático. Não se trata de uma morte silenciosa, mas de uma explosão que injeta partículas de altíssima energia no cosmos. Os neutrinos resultantes, que mal interagem com a matéria, viajam em linha reta do ponto da explosão até nossos sensores, carregando a informação intacta daquela agonia final. É como receber uma carta registrada enviada desde o alvorecer dos tempos.

Essa explosão final resolveria as tensões observadas. Ao introduzir a variável de carga escura, os físicos podem ajustar os cálculos para que a taxa de explosão corresponda à observada no Mar Mediterrâneo, sem violar os limites estabelecidos por outros observatórios de raios-gama. Trata-se de uma peça de engenharia teórica que permite que a radiação Hawking, até então um conceito puramente matemático, finalmente tenha uma contrapartida tangível no mundo real.

O elo perdido da matéria escura poderia estar aqui

O que é verdadeiramente surpreendente neste estudo é que ele mata dois coelhos com uma cajadada só. Se esses buracos negros primordiais existem e se comportam como o modelo prevê, eles poderiam constituir toda a matéria escura. Essa substância invisível que mantém as galáxias unidas e que tem escapado à ciência por décadas pode não ser uma partícula estranha, mas sim trilhões desses minúsculos buracos negros aguardando o momento de explodir.

É claro que cautela é necessária. Para validar essa teoria, precisamos de mais do que apenas um único neutrino. Os autores indicam que essas detonações devem ser acompanhadas por rajadas de raios gama de ultra-alta energia. A próxima geração de telescópios terá a tarefa de buscar essas coincidências: se conseguirmos detectar um neutrino e um fóton gama chegando do mesmo ponto ao mesmo tempo, a dúvida será dissipada.

Estamos diante de uma oportunidade única. O que começou como um sinal anômalo no fundo do oceano pode acabar reescrevendo os livros didáticos. Além de nos ajudar a compreender um fenômeno isolado, isso também pode confirmar que o universo é povoado por relíquias invisíveis que, de tempos em tempos, decidem se iluminar para nos lembrar que a realidade é muito mais estranha do que imaginamos.

Referência da notícia

Explaining the PeV Neutrino Fluxes at KM3NeT and IceCube with Quasi-Extremal Primordial Black Hole. 13 de junho, 2025. Baker, et al.