Um marco para a ciência

Em 1971, o físico britânico Stephen Hawking lançou uma das ideias mais ousadas da física teórica: a de que buracos negros, quando colidem, não diminuem de tamanho. Em vez disso, a área do horizonte de eventos da nova estrutura resultante deveria ser maior ou igual à soma das áreas originais. Mais de cinco décadas depois, essa hipótese foi confirmada por uma detecção inédita de ondas gravitacionais, realizada por uma colaboração internacional de observatórios.

O estudo é considerado um dos maiores triunfos recentes da astrofísica e reforça a visão de Hawking de que buracos negros obedecem a leis semelhantes às da termodinâmica.

O que dizia o teorema da área

Hawking sugeriu que, sob a ótica da relatividade geral, o horizonte de eventos — região que define o limite de um buraco negro — nunca encolhe. Essa ideia, conhecida como teorema da área, implicava que buracos negros se comportam como sistemas físicos com entropia, conceito que conecta termodinâmica, gravitação e mecânica quântica.

Na época, a proposta era puramente matemática, mas levantava questões fundamentais: se a área nunca diminui, isso significaria que informação e energia obedecem a uma espécie de “lei de conservação cósmica”.

O evento GW250114

O que foi detectado

Em janeiro de 2025, os detectores LIGO, Virgo e KAGRA registraram o evento GW250114, uma colisão de dois buracos negros ocorrida há cerca de 1,3 bilhão de anos-luz da Terra.

Antes da fusão, cada buraco negro tinha aproximadamente 30 massas solares. Após o choque, surgiu um novo buraco negro com cerca de 63 massas solares e rotação extremamente rápida, girando quase 100 vezes por segundo.

O que isso significa para a teoria

As medições mostraram que a área total do horizonte de eventos final era muito maior do que a soma das áreas anteriores. Em números: a superfície combinada dos buracos negros antes da fusão era de aproximadamente 240 mil km², enquanto a área após a colisão ultrapassou os 400 mil km².

Esse aumento confirmou com altíssima confiança estatística (99,999%) que Hawking estava correto: buracos negros não perdem área quando se unem, apenas crescem.

A importância da descoberta

stephen — Stephen Hawking // Reprodução: IMDb (Foto/Divulgação)

Validação da relatividade geral

A confirmação reforça a robustez da teoria da relatividade de Einstein em situações extremas. Até agora, a relatividade havia sido testada em escalas astronômicas e planetárias, mas nunca com tanta clareza em colisões de buracos negros.

Implicações para a termodinâmica cósmica

O teorema da área se relaciona diretamente à entropia dos buracos negros, conceito que associa a desordem de um sistema à sua superfície. A confirmação do teorema sugere que a entropia, assim como o horizonte de eventos, nunca diminui, o que traz implicações profundas para a relação entre gravidade, calor e informação.

Um passo para a gravidade quântica

A confirmação também alimenta debates sobre a unificação da mecânica quântica com a relatividade geral. Ainda não existe uma teoria completa que una os dois campos, mas comprovar previsões como essa oferece pistas valiosas para futuros avanços.

Contexto histórico

Das equações às observações

Nos anos 1970, Hawking e Jacob Bekenstein abriram caminho para uma nova visão dos buracos negros. Mas, por décadas, faltaram ferramentas tecnológicas para verificar essas ideias.

Somente em 2015, com a primeira detecção direta de ondas gravitacionais pelo LIGO, tornou-se possível observar colisões cósmicas de forma clara. Desde então, os cientistas aguardavam um evento suficientemente “limpo” para confirmar o teorema.

Do ceticismo à confirmação

Muitos físicos acreditavam que o teorema da área era sólido, mas sem provas observacionais ele permanecia uma hipótese. A clareza do sinal GW250114 tornou-se o elo perdido que transformou a matemática em fato comprovado.

Como funcionam os detectores

O papel do LIGO, Virgo e KAGRA

Esses observatórios utilizam interferômetros a laser capazes de detectar alterações minúsculas no espaço-tempo, causadas pela passagem de ondas gravitacionais. Essas ondas são ondulações geradas por eventos violentos, como fusões de buracos negros ou estrelas de nêutrons.

A sensibilidade alcançada

As melhorias recentes nos detectores permitiram medir a fusão com precisão inédita, analisando tanto a fase anterior ao choque (inspiral) quanto o “ringdown” — período de estabilização do novo buraco negro.

Possíveis críticas e limitações

Dependência de modelos

Apesar da clareza dos dados, os cálculos dependem de modelos baseados na relatividade geral. Caso novas teorias da gravidade surjam, os resultados poderão ser reinterpretados.

Mistérios não resolvidos

Ainda restam perguntas sobre o que acontece dentro do horizonte de eventos e sobre o destino da informação que cai em um buraco negro, temas que permanecem no campo da teoria.

Declarações de cientistas

Repercussão na comunidade

Pesquisadores ligados ao LIGO e ao Virgo celebraram a descoberta como um dos marcos mais importantes desde a detecção das primeiras ondas gravitacionais.

Especialistas lembraram que Hawking, que faleceu em 2018, provavelmente ficaria satisfeito ao ver sua hipótese confirmada com tamanha precisão.

Um triunfo coletivo

Além do prestígio científico, o resultado mostra a força da colaboração internacional. Centenas de pesquisadores de diferentes países participaram da análise, reforçando a ideia de que a ciência de ponta é sempre um esforço coletivo.

O que esperar do futuro

Novos eventos em análise

Com o aumento da sensibilidade dos detectores, espera-se que eventos semelhantes sejam observados com frequência cada vez maior, permitindo testar outras previsões de Hawking e de Einstein.

Em busca da gravidade quântica

A confirmação do teorema abre espaço para novos experimentos que busquem respostas sobre os aspectos quânticos dos buracos negros, como a radiação Hawking e o paradoxo da informação.

Educação e divulgação científica

Descobertas como essa ajudam a aproximar a ciência do público, mostrando que teorias aparentemente abstratas podem ser comprovadas e que a física ainda tem muito a revelar sobre o universo.

Considerações finais

A confirmação do teorema da área de Stephen Hawking é um marco histórico para a ciência. Mais de 50 anos após sua formulação, uma previsão puramente teórica foi sustentada por dados observacionais de altíssima qualidade.

O evento GW250114 não apenas reforça a relatividade geral como também amplia nossa compreensão sobre os buracos negros, a entropia e o papel das leis físicas em situações extremas. É um passo crucial rumo a uma física mais unificada e um lembrete de que o universo ainda guarda segredos à espera de serem desvendados.