ARLA/CLUSTER: Teoria da relatividade é validada mais uma vez em observação de buraco negro da nossa Galáxia

[João Costa > CT1FBF]

Por Patrícia Gnipper | 29 de Julho de 2019 às 14h00 in ESA

Investigando o buraco negro super massivo Sagittarius A*, que fica no
centro da Via Láctea, astrónomos da Universidade da Califórnia
validaram, mais uma vez, a Teoria da Relatividade Geral de Albert
Einstein, que segue como a melhor descrição de como a gravidade
funciona em todo o universo.

A teoria diz que a gravidade resulta de como a massa distorce o
"tecido" do espaço-tempo – quanto maior a massa de um objeto, mais
forte será sua atração gravitacional. As previsões de Einstein já
foram testadas amplamente nos últimos 100 anos em campos
gravitacionais mais fracos, como o da Terra e demais objetos do
Sistema Solar, e as observações em objetos muito mais massivos, como
os buracos negros, são importantes pois, em campos gravitacionais
muito intensos, seria possível, de repente, descobrir violações da
relatividade geral a ponto de se criar novas teorias para explicar
mistérios cósmicos como a matéria escura e a energia escura, por
exemplo.

Mas "Einsten está certo, ao menos por enquanto", conforme afirma
Andrea Ghez, co-autora principal do estudo publicado na revista
Science. Ela segue dizendo que "as observações são consistentes com a
teoria da relatividade geral de Einstein; entretanto, sua teoria está
definitivamente mostrando vulnerabilidades: não pode explicar
completamente a gravidade dentro de um buraco negro, e em algum
momento precisaremos ir além da teoria de Einstein para uma teoria
mais abrangente da gravidade".

Para o estudo da vez, os cientistas monitoraram a estrela S0-2 em
2018, quando ela se aproximou de Sagittarius A* durante sua órbita de
16 anos. Ela chegou a 120 unidades astronômicas (AU) do buraco negro,
viajando a 2,7% a velocidade da luz. Vale lembrar que uma AU é a
distância média entre a Terra e o Sol, pouco menos de 150 milhões de
quilômetros. O Sagittarius A* tem cerca de 4 milhões de vezes a massa
do Sol e tem cerca de 23,6 milhões de quilômetros de diâmetro.

Então, contando com os observatórios Keck, Gemini e Subaru, a equipe
rastreou a órbita completa da S0-2 em 3D, combinando depois esses
dados com medições feitas nos últimos 24 anos. Os pesquisadores
analisaram o chamado redshift gravitacional, presente na teoria de
Einstein, no qual a gravidade pode distorcer a luz — a luz "caindo" em
direção a um campo gravitacional é deslocada para o extremo azul do
espectro, enquanto a luz que escapa do campo gravitacional fica
avermelhada (no chamado redshift).

"Estas medições sinalizam o início de uma era onde podemos finalmente
testar a natureza da gravidade usando as órbitas de estrelas ao redor
do buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia. Isso tem sido
previsto há muito tempo teoricamente, mas é realmente emocionante que
possamos finalmente observá-lo. Este é um marco no caminho para
futuros testes mais poderosos da relatividade geral e outras teorias
da gravidade", declarou outro principal autor do estudo, Tuan Do.

O estudo mostra, então, o redshift sofrido pela estrela S0-2 por conta
da aproximação com a gravidade extrema do buraco negro supermassivo da
Via Láctea, com os resultados sendo consistentes com a teoria de
Einstein. "Foi surpreendente ver previsões da teoria da relatividade
geral funcionarem mesmo que os buracos negros não fossem sequer
conhecidos quando Einstein as criou", disse Do.

Outro alvo da equipe para continuar seu trabalho de investigar a
relatividade geral em buracos negros é a estrela S0-102, que tem a
menor órbita entre as mais de 3 mil estrelas que estão próximas ao
Sagittarius A*, com uma órbita completa de apenas 11,5 anos.

Fonte: Space.com