Imagem mostra estrelas na região central da nossa galáxia. Em destaque, a
órbita das estrelas S0-2 (que provou a existência de um buraco negro na
região) e a recém-descoberta S0-102, que vai ajudar a testar a Teoria
da Relatividade Geral /Foto: Andrea Ghez/UCLA/Divulgação
Cientistas dos Estados Unidos, Canadá e Espanha anunciaram nesta
quinta-feira a descoberta de uma estrela que orbita o buraco negro no
centro da Via Láctea a uma distância recorde.
Segundo os pesquisadores, o
objeto demora "apenas" 11,5 anos para dar uma volta ao redor do buraco
negro - para se ter ideia, é apenas a segunda estrela conhecida com uma
órbita menor que 20 anos - a maioria leva mais de seis décadas. O estudo
foi divulgado na revista especializada Science.
Os cientistas nomearam a nova estrela de S0-102. Antes dela, a estrela
de menor órbita conhecida (16 anos) era a S0-2. Esses dois objetos podem
ajudar agora os pesquisadores a testar uma das mais bem sucedidas
teorias da ciência.
"O teste da Teoria Geral da Relatividade de (Albert) Einstein é o
próximo objetivo", afirma o artigo. Segundo os pesquisadores, as
previsões do físico alemão passaram nos experimentos realizados no
Sistema Solar, mas nunca foram testadas em um objeto de massa tão grande
quanto um buraco negro supermassivo.
"O potencial gravitacional da região onde S0-102 e S0-2 estão é duas
ordens de magnitude maior que os testes de gravidade anteriores, como os
testes no Sistema Solar ou do pulsar binário de Hulse-Taylor", diz ao Terra Andrea Ghez, cientista da Universidade da Califórnia em Los Angeles
(UCLA) e autora do estudo. Ela explica que dois experimentos podem ser
realizados.
"Estes dois testes poderão ser feitos com as duas estrelas de curto
período ao redor do buraco negro central: nós poderemos testar o desvio
gravitacional para o vermelho impresso na luz emitida por uma estrela
que está dentro da região do buraco negro. O desvio para o vermelho
testa o princípio da equivalência de Einstein, segundo o qual, a massa
gravitacional e inercial são iguais", diz a pesquisadora.
O desvio gravitacional para o vermelho ocorre quando a luz, ao deixar um
campo gravitacional forte, perde energia e, portanto comprimento de
onda -, a onda, portanto, desvia para o vermelho, que tem menos energia
(não se deve confundir com o efeito Doppler, que ocorre devido ao
movimento).
Já o princípio da equivalência diz que não conseguimos
distinguir - sem um referencial - entre o efeito da gravidade e de um
objeto em aceleração.
Por exemplo, em um foguete sem janelas, não
saberíamos dizer se estamos parados no chão ou acelerando a uma
velocidade equivalente (cerca de 9,8 m/s²). Ou seja, não há distinção
entre a massa gravitacional e a inercial (aquela do foguete).
"O redshift (desvio para o vermelho) gravitacional também é uma
consequência direta deste princípio da equivalência. Como o campo
gravitacional nas vizinhanças do buraco negro é muito intenso, as
observações dos corpos presentes nessas regiões podem fornecer
informações sobre o fenômeno em um regime que ainda não foi testado.
Essa é a grande importância desse estudo", explica Gustavo Rojas,
professor da Universidade Federal de São Carlos (UFScar) e representante
no Brasil do Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês).
No outro teste, os pesquisadores pretendem estudar o momento de maior
aproximação dessas estrelas ao buraco negro (periapse), "o que leva a um
desvio da órbita para uma elipse perfeita. Isso vai testar a forma
quantitativa da teoria, isto é, as equações de Einstein."
"Um dos primeiros testes bem sucedidos da Teoria da Relatividade Geral
foi explicar a precessão do periélio (ponto de maior aproximação do Sol)
de Mercúrio - a mudança da posição do periélio ao longo do tempo, que a
mecânica newtoniana não conseguia prever com precisão. A precessão da
periapse é mais acentuada quando há um objeto muito massivo envolvido, o
que é o caso de um buraco negro. Novamente, as observações destas
estrelas são importantes, pois fornecem informações desse fenômeno em um
campo gravitacional muito intenso, constituindo um teste adicional da
teoria em um regime gravitacional extremo", explica Rojas, que não tem
relação com o estudo.
Animação mostra órbita de algumas das estrelas ao redor do buraco negro no centro da Via Láctea ao longo dos anos
Contudo, esses testes não devem ocorrer tão cedo. Segundo a
pesquisadora, o primeiro deles deve acontecer somente em 2018, quando
S0-2 chega ao ponto mais próximo do buraco negro. Para o outro, contudo,
ainda não há tecnologia suficiente.
"Nós teremos que aguardar a próxima
geração de telescópios ópticos, como o Telescópio de Trinta Metros
(previsto para ser concluído na próxima década), para conseguir a
precisão necessária."
Contudo, mesmo que demore alguns anos, os pesquisadores já se mostram
excitados com a possibilidade. "Ambos vão explorar regiões ainda não
testadas da Teoria Geral da Relatividade", afirma Andrea.
Fonte: Terra
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