Uma estrela descoberta nas proximidades do centro da Via Láctea está levando a física a um de seus ambientes mais extremos. Batizada de S301, ela pode alcançar impressionantes 25 mil quilômetros por segundo durante sua aproximação de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo localizado no coração da nossa galáxia.
Isso corresponde a mais de 8% da velocidade da luz e transforma S301 em um laboratório natural para testar algumas das previsões mais fascinantes da teoria da relatividade geral de Albert Einstein.
Uma estrela viajando a 25 mil quilômetros por segundo
Sagitário A* possui uma massa equivalente a aproximadamente 4,3 milhões de sóis. Sua enorme gravidade faz com que objetos próximos alcancem velocidades extraordinárias.
É justamente o que acontece com S301.
Durante o pericentro, nome dado ao ponto de maior aproximação em sua órbita, a estrela chega a cerca de 1,78 bilhão de quilômetros do buraco negro.
Pode parecer muito, mas em termos astronômicos é uma distância extremamente pequena. Ela equivale a aproximadamente 12 vezes a separação média entre a Terra e o Sol.
Nesse momento, S301 acelera até cerca de 25 mil km/s.
A estrela também completa uma órbita ao redor de Sagitário A* em apenas 8,7 anos, tornando seu movimento particularmente interessante para os astrônomos.
Uma descoberta possível graças a quatro enormes telescópios
O estudo foi publicado na revista Nature e utilizou observações realizadas no deserto do Atacama, no Chile.
Os pesquisadores recorreram ao interferômetro do Very Large Telescope, do Observatório Europeu do Sul, utilizando o instrumento GRAVITY+.
A tecnologia combina a luz captada por quatro telescópios de oito metros. Na prática, isso permite alcançar uma resolução muito superior à obtida com apenas um deles.
Essa precisão é fundamental porque observar objetos tão próximos de Sagitário A* é extremamente difícil. A região está distante e repleta de estrelas, enquanto o objeto procurado apresenta um brilho muito fraco.
Com o sistema, os astrônomos conseguiram acompanhar o movimento de S301 e determinar as características de sua órbita.
A estrela pode colocar Einstein à prova
A descoberta vai muito além de encontrar um objeto extremamente rápido.
S301 poderá ser usada para estudar o chamado efeito Lense-Thirring, também conhecido como arrasto de referenciais.
Segundo a relatividade geral, um objeto massivo em rotação pode literalmente influenciar o espaço-tempo ao seu redor. No caso de um buraco negro supermassivo, esse efeito pode provocar pequenas alterações na órbita de objetos próximos.
Como S301 passa muito perto de Sagitário A*, os cientistas esperam conseguir medir essas mudanças.
Felix Mang, do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre e principal autor da pesquisa, destacou que a órbita extremamente compacta da estrela oferece uma oportunidade excepcional.
Stefan Gillessen, coautor do estudo, afirmou que as observações poderão permitir uma medição muito mais direta da rotação do buraco negro e, consequentemente, um novo teste das previsões de Einstein.
Como S301 foi parar tão perto do buraco negro?
Existe ainda outro mistério: como uma estrela acabou em uma região tão extrema?
As intensas forças gravitacionais próximas de Sagitário A* dificultariam a formação convencional de estrelas a partir de nuvens de gás.
Uma das possibilidades consideradas pelos pesquisadores envolve o chamado mecanismo de Hills.
Nesse cenário, S301 originalmente faria parte de um sistema com duas estrelas. Quando a dupla passou perto demais do buraco negro, sua enorme gravidade teria separado as companheiras.
Uma delas poderia ter sido lançada para longe em altíssima velocidade, enquanto S301 permaneceu presa em uma órbita extremamente próxima de Sagitário A*.
O grande momento chegará em 2031
Os astrônomos agora aguardam uma oportunidade particularmente importante.
S301 deverá realizar sua próxima aproximação máxima de Sagitário A* em 2031.
Até lá, uma nova geração de instrumentos poderá estar disponível. Entre eles está o MICADO, desenvolvido para o Extremely Large Telescope.
Com sua enorme capacidade de observação, os pesquisadores esperam medir com ainda mais precisão pequenas alterações na órbita da estrela.
Esses dados poderão ajudar a determinar a rotação de Sagitário A* e testar outras previsões fundamentais sobre os buracos negros.
S301, portanto, não chama atenção apenas por sua velocidade absurda. Ao passar repetidamente por um dos ambientes gravitacionais mais extremos da Via Láctea, essa estrela pode se transformar em uma das melhores ferramentas disponíveis para descobrir se a física de Einstein continua funcionando quando o espaço-tempo é levado ao limite.
[ Fonte: National Geographic ]
