Colisão de buracos negros confirma previsão histórica de Stephen Hawking após 50 anos

Uma das ideias mais famosas de Stephen Hawking sobre os buracos negros foi finalmente comprovada, mais de 50 anos depois de ter sido proposta. A confirmação veio de um grupo internacional de cientistas da colaboração LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), ligada ao Caltech, responsável pelos maiores observatórios de ondas gravitacionais do mundo.

O feito histórico aconteceu graças à detecção do evento cósmico chamado GW250114, em 14 de janeiro de 2025. O sinal captado foi o mais claro já registrado de uma colisão de buracos negros, com intensidade três vezes maior do que a primeira observação feita em 2015.

Quem foi Stephen Hawking e por que essa teoria importa

Stephen Hawking (1942–2018) foi um dos cientistas mais brilhantes do século 20, conhecido tanto por suas pesquisas em física teórica quanto por sua habilidade de popularizar ideias complexas sobre o universo. Em 1971, ele lançou uma previsão ousada: a lei da área dos buracos negros.

Segundo essa lei, a “pele” invisível que cobre um buraco negro (o chamado horizonte de eventos, limite além do qual nada escapa) nunca poderia encolher. Em outras palavras, buracos negros só podem crescer, nunca diminuir de tamanho.

Essa ideia parecia contraria à intuição: afinal, quando dois buracos negros colidem, parte da energia é perdida em forma de ondas gravitacionais. Mas, segundo Hawking, mesmo com essa perda, o tamanho total da fronteira sempre aumenta. Ele comparava isso com a segunda lei da termodinâmica, que diz que a entropia do universo sempre cresce.

O evento que comprovou a teoria

O GW250114 foi resultado da fusão de dois buracos negros localizados a 1,3 bilhão de anos-luz da Terra, cada um com pouco mais de 30 vezes a massa do Sol.

Antes da colisão, a área dos dois buracos negros juntos era de cerca de 240 mil quilômetros quadrados, comparável ao tamanho do Reino Unido. Depois da fusão, o buraco negro final atingiu 400 mil quilômetros quadrados, quase o dobro. Esse crescimento confirma a lei de Hawking com um nível de confiança de 99,999%.

Os cálculos foram feitos separando as duas fases do evento:

1. Inspiral (pré-fusão): quando os buracos negros giram em espiral até colidirem.
2. Ringdown (pós-fusão): quando o buraco negro final vibra até se estabilizar.

Ambas as análises mostraram o mesmo resultado: a área cresceu.

O canal Ciência Todo Dia explica sobre buracos negros: 

O que isso significa para a ciência

Esse resultado é considerado o teste mais forte já feito das leis da física em condições extremas. Tentativas anteriores, como a análise do GW150914 em 2021, haviam gerado debates devido ao ruído dos dados. Agora, com o sinal excepcionalmente claro do GW250114, a lei foi confirmada de forma definitiva.

Além disso, os dados mostraram que o buraco negro resultante se comporta como previsto pela relatividade geral, um buraco negro de Kerr, em rotação. A confirmação também reforça a relação feita por Hawking e Jacob Bekenstein nos anos 1970 entre a área de um buraco negro e sua entropia, um dos caminhos mais promissores para unir a relatividade geral e a mecânica quântica.

Segundo a Physics Magazine (American Physical Society), que destacou o feito, e o artigo publicado na revista Physical Review Letters, esse avanço inaugura uma nova fase na astronomia de ondas gravitacionais.

A maturidade da astronomia de ondas gravitacionais

Há apenas dez anos, em 2015, a humanidade detectava ondas gravitacionais pela primeira vez. Hoje, observatórios como o LIGO (EUA), o Virgo (Itália) e o KAGRA (Japão) já identificaram cerca de 300 eventos de fusão de buracos negros, chegando a registrar um novo caso a cada três dias.

Esse crescimento mostra que a astronomia de ondas gravitacionais deixou de ser uma promessa e se tornou uma ferramenta poderosa para testar leis fundamentais da natureza.

Como o assunto é Buracos Negros veja sobre o Buraco negro raro e silencioso é identificado a 40 mil anos-luz pela NASA.

Homenagem a Hawking e próximos passos

Kip Thorne, físico e um dos fundadores do LIGO, que trabalhou com Hawking, destacou que o britânico teria se alegrado ao ver sua previsão confirmada. A pesquisa é também uma homenagem póstuma a esse cientista que transformou nossa forma de pensar o universo.

Agora, o GW250114 serve como novo padrão. Eventos futuros precisarão alcançar o mesmo nível de clareza para continuar testando não só a lei da área, mas também outros aspectos da gravidade, como modos adicionais de vibração e sinais de sobretons.