Uma estrela orbitando um buraco negro confirmou uma previsão de relatividade geral no ambiente mais extremo, feita pelo cientista Albert Einstein. Assim, a estrela conhecida por S2 tem circulado as redondezas de um buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia.
Esse tipo de fenômeno que já havia sido registrado anteriormente voltou a ser verificado. Assim, a teoria da relatividade geral, proposta no século passado, agora ganhou mais uma evidência de que está correta.
Estrela orbitando um buraco negro e a teoria da relatividade
Após décadas de observações, astrônomos conseguiram demonstrar que a órbita de S2 não é uma elipse com posição fixa, mas sim que muda como um espirógrafo. Desse modo, o fenômeno é conhecido como Equação de Schwarzschild, sendo que essa foi a sua primeira detecção em um buraco negro supermassivo. Ou seja, serviu para demonstrar que a teoria era verdadeira.
As equações gerais da relatividade podem ser utilizadas para definir com precisão as alterações orbitais, assim, permite cálculos voltados para as observações de S2.
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“A relatividade geral de Einstein prevê que as órbitas atadas de um objeto em torno de outro não estão fechadas, como na gravidade newtoniana, mas processam adiante no plano do movimento”, explicou o astrofísico Reinhard Genzel, do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) na Alemanha, e membro da colaboração GRAVITY.
O efeito foi visto pela primeira vez na órbita do planeta Mercúrio, sendo uma evidência favorável a teoria da relatividade geral. Conforme Genzel, “Cem anos depois, agora detectamos o mesmo efeito no movimento de uma estrela que orbita a fonte de rádio compacta Sagitário A * no centro da Via Láctea”.
A história da estrela S2
A estrela S2 gira em torno de Sagitário A * em uma órbita que leva 16 anos para ser completada. De acordo com as pesquisas, em sua distância mais próxima fica a 17 horas-luz do buraco negro, o que representa pouco mais de quatro vezes a distância do Sol até Netuno, algo equivalente a 20 bilhões de quilômetros.
É uma distância considerável, mas se formos comparar com algo tão massivo como é Sagitário A *, é um perímetro muito pequeno. Aliás, a força gravitacional do buraco negro faz com que a velocidade de rotação da estrela seja 3% da velocidade da luz.
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Essa estrela orbitando um buraco negro vem sendo observada com frequência desde a década de 1990, até por ser uma das mais próximas do centro da galáxia. Dessa forma, em 2018 a GRAVITY Collaboration divulgou que a maneira como a luz de S2 se estendia seguia a teoria da relatividade geral, algo confirmado um ano depois.
Com isso, foram compilados dados de mais de 330 medições feitas entre 1992 e 2019, para identificar se os dados batiam com as previsões de Einstein.
Por enquanto as evidências apontam que a massa de Sagitário A * seja cerca de 4 milhões de vezes maior que a do Sol. Assim, a ideia é que os astrônomos possam estudar o espaço ao redor da órbita. Por fim, é possível que consigam até descobrir a quantidade de matéria escura que é emitida por buracos negros.
O estudo foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics, clique aqui para acessá-lo.
