Cientistas provam teoria de buraco negro em laboratório após 50 anos

Pesquisadores criam dispositivo que simula rotação extrema e amplifica ondas; a descoberta abre portas para novas tecnologias em comunicação e ótica

Pesquisa recria a amplificação de ondas por rotação ultrarrápida, validando o processo Penrose-Zel'dovich - (crédito: Dalila Pasotti e Hadiseh Nasari)

Há mais de 50 anos, o físico Sir Roger Penrose propôs que seria possível extrair energia de um buraco negro em rotação extrema. A teoria sugeria que uma partícula ao entrar na ergosfera, uma região arrastada pela rotação, poderia se dividir em duas, com uma parte caindo e a outra escapando com mais energia.

Com base nisso, o físico Yakov Zel'dovich previu que uma onda interagindo com um objeto giratório suficientemente rápido poderia ser amplificada ao extrair energia dele.

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Pesquisadores do Centro de Pesquisa Científica Avançada do CUNY Graduate Center (CUNY ASRC) demonstraram uma nova abordagem para a amplificação de ondas, conforme publicado na revista Nature. Em vez de girar a matéria mecanicamente, a equipe projetou um dispositivo de radiofrequência para simular a rotação.

O aparelho cria uma forma sintética de rotação ultrarrápida, permitindo o acesso a velocidades muito além do que pode ser alcançado mecanicamente. Isso supera limitações que dificultavam estudos experimentais sobre o tema.

Como o experimento funcionou

A equipe construiu uma rede de ressonadores eletrônicos em formato de anel. As propriedades desses ressonadores foram moduladas rapidamente em uma sequência cronometrada, produzindo um padrão de movimento ao redor do anel.

Embora o dispositivo em si não se movesse, o padrão de movimento fez com que as ondas eletromagnéticas o percebessem como se estivesse girando em velocidade ultrarrápida.

“Nossa abordagem facilita um novo método de interação onda-matéria no qual ondas com propriedades rotacionais selecionadas extraem energia da rotação sintética controlada no tempo, produzindo uma forma de amplificação seletiva de banda larga”, disse o pesquisador principal Andrea Alù.

Hady Moussa, coautor principal do estudo, explicou que “ondas com as características rotacionais apropriadas extraíram energia do sistema e foram amplificadas, reproduzindo a física essencial do processo de Penrose-Zel'dovich”.

Implicações da descoberta

A capacidade de simular movimentos acima da velocidade da luz oferece uma maneira de estudar regimes extremos em um ambiente de laboratório controlado. A conquista abre um campo experimental para investigar físicas que, de outra forma, permaneceriam inacessíveis.

“O trabalho tem implicações para avanços na ciência fundamental e em comunicações, óptica e fotônica”, afirmou a autora principal Hadiseh Nasari. Os mesmos conceitos podem ser estendidos a plataformas fotônicas e quânticas, possibilitando novas maneiras de manipular a luz e processar informações.

A pesquisa foi financiada pelo Departamento de Defesa dos EUA, pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA e pela Fundação Simons.

Uma ferramenta de IA foi usada para auxiliar na produção desta reportagem, sob supervisão editorial humana.

Por Correio Braziliense

postado em 08/07/2026 17:15 / atualizado em 08/07/2026 17:15