Dança estelar ao redor de buraco negro comprova teoria de Einstein de novo

Ilustração esquemática da trajetória da estrela S2 ao redor do buraco negro supermassivo da Via Láctea. A trajetória em formato de flor é prevista pela relatividade geral de Einstein. Créditos: ESO/L. Calçada

Astrônomos europeus anunciaram hoje um estudo que confirma a previsão da relatividade geral de Einstein para trajetórias de corpos no espaço. Os cientistas chegaram ao resultado observando o movimento da estrela S2 ao redor da região central da nossa galáxia, a Via Láctea, que contém um buraco negro supermassivo.

Esse efeito já havia sido observado no século 19 para a órbita do planeta mercúrio. Ao contrário da relatividade geral, a teoria da gravitação de Isaac Newton previa uma trajetória na forma de uma elipse, o que não estaria de acordo com as observações. Um dos grandes sucessos do trabalho de Einstein foi justamente poder explicar com tanta precisão essa discrepância.

O efeito relativístico é mais forte para corpos sujeitos a uma maior atração gravitacional, e por isso é mais facilmente observável no planeta Mercúrio, o mais próximo do Sol. Isso seria ainda mais pronunciado ao redor de um buraco negro com milhões de vezes a massa do Sol, mas a distância de mais de 25 mil anos-luz até o buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia – apelidado de Sagitário A* – dificulta muito essas observações.

Para superar esse obstáculo, os pesquisadores utilizaram o instrumento Gravity, que combina o poder dos quatro telescópios VLT do Observatório Europeu do Sul, para simular o poder de um super-telescópio com 130 metros de diâmetro. Dessa forma, conseguiram analisar o movimento da estrela S2, que passa a "apenas" 20 bilhões de quilômetros do buraco negro durante sua aproximação, para confirmar as previsões de Einstein.

Se isso parece muito (e é realmente uma grande distância, equivalente a 120 vezes a distância entre o Sol e a Terra), lembrem-se de que, como estamos muito afastados do centro de nossa galáxia, isso é o mesmo que o tamanho de uma unha humana vista a 100 km de distância!

O resultado não apenas confirma uma teoria já estabelecida, mas abre novas portas para pesquisa. Guy Perrin e Karine Perrault, que participaram do estudo, explicam: "Uma vez que as medições da S2 seguem tão bem a Relatividade Geral, podemos colocar limites rigorosos na quantidade de matéria invisível — tal como matéria escura distribuída ou buracos negros menores — que circunda Sagitário A*. Isto é importante para percebermos a formação e evolução dos buracos negros supermassivos."