Um buraco negro primordial pode atravessar o corpo humano?

Embora pareça inverosímil, este cenário permite avaliar com precisão os efeitos reais de uma gravidade extrema sobre os seres vivos.

Poderia um objeto invisível, mais pequeno do que uma célula e, ainda assim, mais maciço do que uma enorme formação do relevo terrestre, atravessar uma pessoa sem a transformar em pó? Os cálculos teóricos apontam para uma resposta muito mais matizada do que a imagem habitualmente associada aos buracos negros. Tudo dependeria sobretudo da massa e da velocidade do objeto, bem como da zona do corpo atingida.

Um buraco negro primordial minúsculo com uma massa descomunal

Os investigadores centram-se numa categoria ainda hipotética: os buracos negros primordiais. Estes objetos poderão ter surgido nos primeiros instantes do Universo, muito antes de se formarem estrelas e galáxias.

Ao contrário dos buracos negros resultantes da morte de uma estrela de grande massa, poderiam ter dimensões extremamente diversas. Alguns teriam uma massa próxima da de um átomo; outros pesariam tanto como um planeta, ou até mais. Apesar disso, o seu diâmetro seria diminuto em comparação com a massa.

O cenário analisado diz sobretudo respeito a objetos com massas entre 1013 e 1019 quilogramas, um intervalo comparável ao de alguns asteroides. Apesar desse peso colossal, o seu diâmetro poderia ser apenas microscópico.

Um buraco negro primordial não funcionaria como um aspirador gigante: o perigo resultaria de uma interação muito breve, concentrada numa área ínfima.

Esta distinção altera completamente o quadro. O corpo não seria sugado na totalidade. O objeto atravessá-lo-ia a uma velocidade muito elevada, numa trajetória quase retilínea, e os danos dependeriam da energia libertada ao longo do percurso.

A gravidade não afetaria todo o corpo da mesma maneira

O primeiro mecanismo envolvido chama-se forças de maré. Trata-se da diferença de atração gravitacional entre dois pontos muito próximos. Nas imediações de um objeto extremamente compacto, essa diferença pode tornar-se abrupta.

Se um pequeno buraco negro atravessasse um braço, uma perna ou o abdómen, os cálculos indicam que o efeito direto poderia assemelhar-se a uma perfuração muito localizada. A imagem de uma agulha a atravessar um tecido é imperfeita, mas ajuda a compreender o fenómeno.

A matéria imediatamente junto à trajetória sofreria uma forte perturbação. A apenas alguns milímetros, o efeito já diminuiria rapidamente. Ao contrário do que a ficção sugere, o corpo não seria, por isso, automaticamente despedaçado de um lado ao outro.

O cérebro é uma zona muito mais vulnerável

A situação tornar-se-ia dramática caso a trajetória atingisse a cabeça. O cérebro contém células frágeis, ligadas por redes muito finas. Uma diferença de força entre 10 e 100 nanonewtons poderia bastar para romper algumas estruturas celulares na área atingida.

À escala humana, um nanonewton corresponde a uma força extremamente pequena. À escala de uma célula, porém, essa pressão pode ter consequências importantes. Os neurónios não toleram facilmente deformações mecânicas súbitas.

• A passagem por um membro poderia causar uma lesão localizada.
• Um percurso pelo abdómen exporia os órgãos e os vasos sanguíneos a danos internos.
• Um impacto no cérebro poderia destruir de imediato tecidos essenciais.
• A velocidade do objeto não permitiria qualquer reação ou proteção.

A onda de choque representaria o risco mais grave

As forças de maré explicam apenas parte do fenómeno. Ao atravessar a matéria, um corpo tão denso perturba também as partículas à sua volta. Essa perturbação pode gerar uma onda de choque, semelhante, no seu princípio, a uma onda de compressão que se propaga pelos tecidos.

A onda transmite energia sob a forma de calor e pressão, podendo danificar células muito para além do trajeto exato do objeto. Tornam-se, assim, plausíveis queimaduras internas, ruturas das membranas celulares e destruição localizada dos tecidos.

As estimativas apontam para um limiar de cerca de 1,4 × 1014 quilogramas para produzir uma onda capaz de provocar lesões corporais muito graves. A energia libertada aproximar-se-ia da associada ao impacto de uma bala de calibre 22.

A partir de determinada massa, o perigo deixa de se limitar ao ponto atravessado: a onda de pressão pode lesar os tecidos próximos e tornar o impacto mortal.

Esta comparação não quer dizer que o objeto deixaria uma ferida semelhante à provocada por uma arma. O mecanismo seria diferente: uma bala desloca e deforma os tecidos por contacto, enquanto o buraco negro exerceria uma influência gravitacional e energética concentrada num volume minúsculo.

Uma hipótese útil para compreender a matéria escura

Porquê estudar uma situação tão improvável? Porque os buracos negros primordiais, caso existam, poderão ajudar a explicar uma parte da matéria escura. Esta matéria invisível não emite luz e não pode ser observada diretamente. Os cientistas inferem a sua presença a partir dos efeitos gravitacionais que exerce sobre as estrelas e as galáxias.

A investigação procura, por isso, determinar que massas estes objetos poderiam ter sem contradizer as observações do céu. Os resultados também ajudam a compreender melhor os limites da relatividade geral, a teoria que descreve a gravidade em grande escala.

Porque não há motivo para preocupação

A probabilidade de um buraco negro primordial atingir uma pessoa continua próxima de zero. Mesmo que estes objetos constituam uma fração da matéria escura, estariam dispersos por um espaço imenso. Para encontrarem um corpo humano, seria necessário um alinhamento de precisão absurda.

As estimativas citadas apontam para uma probabilidade da ordem de uma em 10 000 mil milhões. Este número pressupõe já que os objetos existem no intervalo de massas considerado. Até hoje, nenhuma observação direta confirmou que um buraco negro deste tipo tenha atravessado a Terra, um animal ou um ser humano.

Por fim, importa esclarecer a expressão «força de maré»: não designa uma onda nem um movimento de água, mas sim a diferença de atração entre dois pontos de um mesmo objeto. Na Terra, a Lua produz esse efeito sobre os oceanos. Perto de um objeto muito compacto, o mesmo princípio pode deformar a matéria viva de forma infinitamente mais brutal.