Estrela orbitando buraco negro no centro da Via Láctea irá testar teoria de Einstein - Mistérios do Universo

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5 de março de 2018

Estrela orbitando buraco negro no centro da Via Láctea irá testar teoria de Einstein

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Astrônomos usarão estrela que orbita Sagitário A*, o buraco negro no centro da nossa galáxia, para testar teoria da relatividade gera de Einstein. Eles esperaram 16 anos para isso acontecer.





Em alguns meses, os astrônomos vão apontar seus telescópios para Sagitário A*, o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia.  Uma estrela que orbita o buraco negro fornecerá outro cenário para testar a teoria da relatividade geral de Einstein.



A estrela é chamada de S0-2, uma das classes de estrelas conhecidas como estrelas S (não confundir com estrelas do tipo S) que orbitam estreitamente Sgr A*, que tem uma massa estimada de cerca de 4,3 milhões de sóis.



Mas S0-2 é especial. É uma das duas estrelas que se aproximam mais do buraco negro em sua órbita elíptica, o que significa que é provável que mostre os efeitos da gigantesca atração gravitacional do buraco negro quando ele balança a estrela uma vez a cada 16 anos.


De acordo com a relatividade geral, a luz afetada por um forte campo gravitacional será esticada ou desviada para o vermelho (redshift). A órbita também mudará, em uma trajetória ligeiramente cambiante.

À medida que o S0-2 se move para seu ponto mais próximo, a 17 horas-luz do centro da galáxia (cerca de quatro vezes a distância entre o Sol e Netuno), acelerando para 3% da velocidade da luz, pesquisadores da Galáctic Center Club da UCLA irão procurar estas mudanças cuidadosamente.

Se o fizerem, terão confirmado a relatividade geral mais uma vez.

E agora, graças a um novo estudo, sabemos que a medição do redshift pode ocorrer. Houve uma potencial complicação - e se S0-2 fosse uma estrela binária, não uma estrela, mas duas? Isso complicaria as próximas medições.

De acordo com o estudo, onde pesquisadores realizaram a primeira análise espectroscópica em S0-2 como uma binária potencial, é provável que ela seja apenas uma estrela, com cerca de 15 vezes a massa do Sol. Se tiver uma companheira, ela será muito pequena para ter um efeito na observação planejado.


"Será a primeira medida desse tipo", disse o co-autor Tuan Do, vice-diretor do Galactic Center Group.


"A gravidade é a menos testada das forças da natureza. A teoria de Einstein passou todos os outros testes com até agora, então, se houver desvios medidos, certamente elevaria muitas questões sobre a natureza da gravidade".


S0-2 não é apenas fascinante porque tem implicações para a relatividade - todo o conjunto de estrelas S é peculiar.



Eles são bastante jovens em termos estelares, o que significa que eles devem ter se formado no ambiente hostil perto de Sgr A*, onde as forças da maré do buraco negro podem separar as regiões formadoras de estrelas - então, como elas conseguiram formar ainda é um mistério.


Isso pode significar que existe outro mecanismo de formação estelar que ainda não conhecemos.



Os pesquisadores observaram S0-2 desde 1992 , o que significa que sua órbita mais próxima já foi observada antes. Na verdade, foi usado para constituir evidências para a existência de Sgr A* - mas a instrumentação utilizada não era suficientemente sensível para observar um deslocamento vermelho gravitacional na luz da estrela. 



Mas, desde então, passaram 16 anos de refinamentos na tecnologia que usamos para estudar espaço.



"Nós esperamos 16 anos para isso", disse o autor principal, Devin Chu. "Estamos ansiosos para ver como a estrela se comportará sob o puxão violento do buraco negro. S0-2 seguirá a teoria de Einstein ou a estrela desafiará nossas leis da física atual? Nós logo descobriremos!"


S0-2 deve passar por Sgr A* em meados de 2018.


Enquanto isso, o artigo da equipe detalhando suas análises da estrela pode ser encontrado no The Astrophysical Journal.



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