*Imagem gerada por IA

Um estudo desenvolvido em Iguatu, no interior do Ceará, propôs uma nova forma matemática descrever buracos de minhoca atravessáveis. Essas estruturas, previstas pela teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein são como de “túneis” no tecido do espaço-tempo. Eles podem ligar dois pontos distantes no universo, sendo uma ferramenta muito útil na incansável exploração do cosmos pela humanidade.

O artigo, intitulado "Are Padé approximants suitable for modelling shape functions of traversable wormholes?" foi aceito no último dia 27 de maio para publicação no periódico internacional Annals of Physics, classificado como A2 no Qualis da Capes. A pesquisa investiga se os chamados aproximantes de Padé podem ser usados como funções capazes de representar a geometria desses objetos cósmicos.

O trabalho foi desenvolvido pelo professor Dr. Jonathan Alves Rebouças, do Instituto Federal do Ceará (IFCE) - campus Iguatu, durante estágio pós-doutoral na Faculdade de Educação, Ciências e Letras de Iguatu (FECLI), da Universidade Estadual do Ceará (UECE), sob supervisão do professor Dr. Célio Rodrigues Muniz.

O estudo analisa se essa família de funções matemáticas pode satisfazer as exigências geométricas bem estabelecidas para buracos de minhoca atravessáveis. A pesquisa se destaca pela solidez teórica e pelo potencial de abrir novas linhas de investigação em cosmologia. O pré-print está disponível em: arxiv.org/abs/2505.06415.

O que são buracos de minhoca?

Buracos de minhoca são estruturas teóricas previstas pelas equações da Relatividade Geral. Eles são imaginados como túneis que ligam dois pontos distantes do universo, como se fossem “atalhos” no espaço-tempo. Na prática, a teoria imagina que, em vez de percorrer enormes distâncias entre um planeta ou outro, ou entre uma galáxia e outra, seria possível pegar esse “atalho”, para chegar lá instantaneamente.

Embora buracos de minhoca nunca tenham sido observados, eles são bastante estudados pela astrofísica para entender o que ainda não sabemos do universo. O problema é que, na maioria dessas simulações matemáticas, se um buraco de minhoca pudesse ser encontrado, eles seriam instáveis e se fechariam antes que qualquer coisa pudesse passar por eles.

Foi só em 1988 que os físicos Kip Thorne e Michael Morris mostraram que seria possível manter um buraco de minhoca "aberto" se o que os atravessasse fosse matéria exótica. Por isso que desde então, muitos cientistas vêm tentando encontrar formas matemáticas (chamadas de funções shape) que representem corretamente a estrutura desses buracos de minhoca atravessáveis. No entanto, as funções usadas até agora eram escolhidas de forma quase intuitiva, sem um padrão ou uma família matemática bem definida.

A pesquisa desenvolvida pelos professores Jonathan e Célio busca justamente preencher essa lacuna. Eles investigaram o uso de uma técnica matemática chamada "aproximação de Padé" para gerar funções capazes de descrever a forma desses buracos de minhoca atravessáveis.

A proposta é avaliar se essa família de funções pode atender a todas as exigências geométricas já conhecidas para esse tipo de estrutura. Se confirmada, essa abordagem pode oferecer à comunidade científica uma nova ferramenta para estudar esses objetos teóricos com mais rigor e consistência, contribuindo para o avanço da cosmologia e da física teórica.