Uma estrela solitária chamada S2 orbitando um buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia demonstrou a previsão da relatividade geral no ambiente mais extremo em que podemos testá-la.
Juntando dezenas de observações, os astrônomos mostraram que a órbita de S2 não é uma elipse fixa; em vez disso, a órbita se move como um padrão espirógrafo – um fenômeno conhecido como precessão de Schwarzschild.
Esta é a primeira vez que uma precessão de Schwarzschild foi detectada em torno de um buraco negro supermassivo, demonstrando que ela persiste mesmo quando observamos as órbitas de estrelas nos ambientes gravitacionalmente extremos.
Além disso, as equações gerais da relatividade podem ser usadas para prever com precisão as mudanças orbitais – e esses cálculos correspondem exatamente às observações de S2.
“A teoria geral da relatividade de Einstein prevê que as órbitas limitadas de um objeto em torno de outro não são fechadas, como na gravidade newtoniana, mas precessão para frente no plano de movimento”, explicou o astrofísico Reinhard Hansel, do Instituto Max Planck de Física Alienígena (MPE) na Alemanha.
Este famoso efeito – visto pela primeira vez na órbita do planeta Mercúrio ao redor do Sol – foi a primeira evidência a favor da relatividade geral. Cem anos depois, descobrimos o mesmo efeito quando uma estrela orbitando o buraco negro de Sagitário A no centro da Via Láctea se move.
S2 orbita Sagitário A em uma longa órbita elíptica a cada 16 anos. Na aproximação mais próxima, ou periastro, está a 17 horas-luz do buraco negro, ou pouco mais de quatro vezes a distância do Sol a Netuno.
Pode parecer distante, mas quando você está lidando com algo tão massivo como Sagitário A, é surpreendentemente próximo, e o impacto gravitacional do buraco negro acelera a estrela a quase 3 por cento da velocidade da luz conforme ela gira. É uma das estrelas mais próximas do centro galáctico.
'Como as medições S2 seguem a relatividade geral tão bem, podemos definir limites estritos sobre a quantidade de material invisível, como matéria escura distribuída ou possivelmente buracos negros menores, está presente em torno de Sagitário A', disseram os astrofísicos Guy Perrin e Karin Perrault do Observatório de Paris – Place de Meudon e do Observatório de Grenoble na França, respectivamente.
“Isso é de grande interesse para a compreensão da formação e evolução dos buracos negros supermassivos.”
O estudo foi publicado na Astronomy and Astrophysics.
