Astronomia
Um grupo internacional de astrônomos anunciou a descoberta da estrela mais rápida já observada na Via Láctea. Batizada de S301, este astro está em uma órbita apertada e veloz ao redor de Sagitário A* (Sgr A*), o buraco negro supermassivo que reside no coração da nossa galáxia. A descoberta, realizada com o auxílio do Very Large Telescope Interferometer (VLTI), promete ser crucial para a compreensão dos fenômenos extremos que ocorrem em torno de buracos negros e para a validação da teoria da relatividade.
O VLTI, uma configuração avançada do Very Large Telescope que combina dados de quatro telescópios, permitiu aos cientistas obter uma resolução sem precedentes. Essa capacidade foi fundamental para distinguir a S301 e mapear sua trajetória orbital ao redor de Sgr A*. Com uma massa estimada em 4,3 milhões de vezes a do Sol, o buraco negro supermassivo é o centro gravitacional em torno do qual a S301 completa uma volta a cada 8,7 anos terrestres. Em seu ponto de maior aproximação, a estrela chega a estar a 1,78 bilhão de quilômetros do buraco negro, uma distância comparável à que separa o Sol de Saturno.
As informações foram reunidas a partir de dados divulgados pelo Instituto Max Planck e publicados na revista Nature.
Um laboratório cósmico para a relatividade
A proximidade e a velocidade da S301 a tornam um objeto de estudo ideal para testar os limites da física. Em seu ponto mais próximo de Sgr A*, a estrela atinge a impressionante velocidade de 25.000 km/s, o que representa mais de 8% da velocidade da luz. A essa magnitude de velocidade, os efeitos previstos pela relatividade especial de Albert Einstein, como a dilatação temporal, começam a se manifestar de forma mensurável. Cálculos indicam que, devido à sua velocidade, o tempo para a S301 passaria cerca de 0,35% mais devagar em comparação com um observador distante, uma diferença que equivaleria a aproximadamente 30,5 horas em um ano terrestre.
Além da dilatação temporal devido à velocidade, a órbita da S301 também é afetada pela intensa gravidade de Sgr A*, um fenômeno previsto pela relatividade geral. A gravidade mais forte também causa uma dilatação temporal adicional, estimada em cerca de 0,36% quando a estrela está em sua máxima aproximação. No entanto, a combinação desses efeitos ao longo de toda a órbita da estrela, que não é circular, mas sim achatada, resulta em uma diferença temporal total mais sutil, de aproximadamente 0,00937% a cada volta. Isso significa que, enquanto observamos a S301 completar uma órbita em 8,7 anos terrestres, para a estrela em si, o tempo teria transcorrido cerca de sete horas a menos.
Medindo a rotação do buraco negro
O principal objetivo dos astrônomos é utilizar o comportamento orbital da S301 para medir a rotação de Sagitário A*. A própria rotação do buraco negro supermassivo perturba a órbita da estrela, e os cientistas esperam que o monitoramento contínuo da trajetória da S301 ao longo dos próximos anos permita quantificar esse efeito com precisão. Segundo Reinhard Genzel, líder do grupo de pesquisa, a taxa de rotação de Sgr A* poderá ser determinada em até uma década, fornecendo um teste robusto para as previsões da relatividade em um dos ambientes mais extremos do universo.
A descoberta e o estudo contínuo da S301 reforçam a importância da teoria da relatividade, que, mais de um século após sua formulação, continua a ser testada e validada em cenários cósmicos cada vez mais surpreendentes. A capacidade de observar e medir fenômenos tão sutis em condições extremas demonstra o avanço da tecnologia astronômica e a incessante busca humana por desvendar os mistérios do cosmos.
