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Estrela que
orbita buraco negro pode testar teoria de Einstein
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.
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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.
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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.
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".
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