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Correio Braziliense

Estrela orbitando buraco negro confirma Teoria da Relatividade de Einstein

Telescópio em operação há 26 anos detectou o movimento de uma estrela passando no campo gravitacional de um buraco negro supermassivo, no coração da nossa galáxia


postado em 26/07/2018 10:50

A impressão artística mostra percurso da estrela orbitando o buraco negro(foto: ESO/M. Kornmesser)
A impressão artística mostra percurso da estrela orbitando o buraco negro (foto: ESO/M. Kornmesser)

 
Mais de 100 anos depois das publicações de Albert Einstein que, em conjunto, deram origem à Teoria da Relatividade Geral, um observatório astronômico localizado no Chile testou, com sucesso, os efeitos das previsões do gênio alemão no centro da Via Láctea. O Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), em operação há 26 anos, detectou o movimento de uma estrela passando no campo gravitacional de um buraco negro supermassivo, no coração da nossa galáxia. Esse objeto, que tem massa quatro milhões de vezes maior que a do Sol, é considerado ideal para se investigar a física gravitacional e, particularmente, testar as mais importantes teorias de Einstein.


O buraco negro que serviu de laboratório é Sagittarius A*, distante 26 mil anos-luz da Terra. Ele é cercado por um aglomerado estrelar — as estrelas S — que orbitam em velocidades altíssimas quando se aproximam desse objeto. A relatividade geral descreve os efeitos da matéria no movimento das estrelas e, mais especificamente nesse caso, os efeitos de um buraco negro sobre as estrelas que se movem ao redor dele.

Usando quatro instrumentos ultrassensíveis montados no VLT do Chile, os astrônomos acompanharam uma estrela em particular desse sistema, a S2, antes e depois de ela passar perto do buraco negro, em 19 de maio. Um desses equipamentos, o Gravity, obteve a resolução de 50 microssegundos: o ângulo que uma bola de tênis localizada na Lua teria, se visível desde a Terra. Essa precisão possibilitou detectar o movimento hora a hora da S2, o mais próximo possível do buraco negro. Quando ela passou pelo Sagittarius A*, a uma distância de apenas 120 vezes à da Terra em relação ao Sol, a S2 alcançou uma velocidade orbital de 8.000km/s: 2,7% da velocidade da luz.

Órbitas de estrelas ao redor do buraco negro no coração da Via Láctea(foto: ESO/L. Calçada/spaceengine.org)
Órbitas de estrelas ao redor do buraco negro no coração da Via Láctea (foto: ESO/L. Calçada/spaceengine.org)


Mudanças nas órbitas das estrelas
Essas condições não poderiam ser melhores para a observação dos efeitos descritos por Einstein em suas teorias. Combinando medições prévias à registrada em maio, os astrônomos detectaram o desvio para o vermelho gravitacional que o astrofísico previu. O desvio para o vermelho, também conhecido pelo nome em inglês, redfshift, afeta fontes de luz que estão em um campo gravitacional. Neste caso, o buraco vermelho. O fenômeno produz uma alteração, o desvio, no comprimento da onda em direção à parte vermelha do espectro luminoso, o que é detectado pelos instrumentos astronômicos. Essa é a primeira vez que o efeito foi medido no campo gravitacional de um buraco negro.

Em uma coletiva de imprensa transmitida por streaming desde a sede do ESO na Alemanha, os astrônomos envolvidos na descoberta destacaram a importância do anúncio. “No futuro, veremos muito mais efeitos da relatividade geral no centro galático de um buraco negro. Veremos as mudanças nas órbitas das estrelas, veremos como a luz se descola em círculo, veremos, inclusive, como o espaço-tempo faz a rotação juntos com o buraco negro”, disse Frank Eseinhauer, do Instituto Max Planck, que participa das pesquisas.

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