{"id":2995,"date":"2020-04-21T06:13:21","date_gmt":"2020-04-21T06:13:21","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=2995"},"modified":"2020-04-21T06:13:51","modified_gmt":"2020-04-21T06:13:51","slug":"vlt-observa-estrela-a-dancar-em-torno-de-buraco-negro-supermassivo-provando-uma-vez-mais-que-einstein-tinha-razao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2020\/04\/21\/vlt-observa-estrela-a-dancar-em-torno-de-buraco-negro-supermassivo-provando-uma-vez-mais-que-einstein-tinha-razao\/","title":{"rendered":"VLT observa estrela a “dan\u00e7ar” em torno de buraco negro supermassivo, provando uma vez mais que Einstein tinha raz\u00e3o"},"content":{"rendered":"\n
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Esta imagem art\u00edstica ilustra a precess\u00e3o da \u00f3rbita da estrela S2 em torno do buraco negro no centro da Via L\u00e1ctea, com o efeito exagerado para melhor compreens\u00e3o.
Cr\u00e9dito: ESO\/L. Cal\u00e7ada<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Observa\u00e7\u00f5es levadas a cabo com o VLT (Very Large Telescope) revelaram pela primeira vez que uma das estrelas em \u00f3rbita do buraco negro supermassivo situado no centro da Via L\u00e1ctea se desloca tal como previsto pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein. A sua \u00f3rbita apresenta a forma de uma roseta e n\u00e3o a de uma elipse como previsto pela Teoria da Gravita\u00e7\u00e3o de Newton. Este resultado, procurado h\u00e1 muito tempo, foi poss\u00edvel gra\u00e7as a medi\u00e7\u00f5es cada vez mais precisas executadas durante 30 anos, que permitiram aos cientistas desvendar os mist\u00e9rios do monstro que se esconde no cora\u00e7\u00e3o da nossa Gal\u00e1xia.<\/p>\n\n\n\n

“A Relatividade Geral de Einstein prev\u00ea que as \u00f3rbitas ligadas de um objeto em torno de outro n\u00e3o s\u00e3o fechadas, como descrito na Gravita\u00e7\u00e3o Newtoniana, mas que precessam na dire\u00e7\u00e3o do plano do movimento. Este efeito famoso \u2014 observado pela primeira vez na \u00f3rbita que o planeta Merc\u00fario descreve em torno do Sol \u2014 tratou-se da primeira evid\u00eancia a favor da Relatividade Geral. Detet\u00e1mos agora, um s\u00e9culo mais tarde, este mesmo efeito no movimento de uma das estrelas que orbita a fonte r\u00e1dio compacta Sagit\u00e1rio A*, situada no centro da Via L\u00e1ctea. Esta descoberta observacional fortalece a evid\u00eancia que aponta para Sagit\u00e1rio A* ser um buraco negro supermassivo com 4 milh\u00f5es de massas solares,” diz Reinhard Genzel, Diretor do Instituto Max Planck para F\u00edsica Extraterrestre em Garching, Alemanha, e o cientista por detr\u00e1s do programa de 30 anos que deu origem a este resultado.<\/p>\n\n\n\n

Situado a 26.000 anos-luz de dist\u00e2ncia do Sol, Sagit\u00e1rio A* e o enxame estelar denso que o rodeia fornecem-nos um laborat\u00f3rio \u00fanico para testar a F\u00edsica num regime de gravidade extrema, que, se assim n\u00e3o fosse, permaneceria inexplorado. Uma destas estrelas, S2, desloca-se em dire\u00e7\u00e3o ao buraco negro atingindo uma proximidade de 20 mil milh\u00f5es de km (o que corresponde a cento e vinte vezes a dist\u00e2ncia entre o Sol e a Terra), sendo assim uma das estrelas mais pr\u00f3ximas encontradas em \u00f3rbita do gigante massivo. Na sua m\u00e1xima aproxima\u00e7\u00e3o ao buraco negro, S2 desloca-se pelo espa\u00e7o a uma velocidade de quase 3% da velocidade da luz, completando uma \u00f3rbita a cada 16 anos. “Depois de seguirmos a estrela na sua \u00f3rbita durante mais de duas d\u00e9cadas e meia, as nossas medi\u00e7\u00f5es extremamente precisas detetam de forma robusta a precess\u00e3o de Schwarzschild no percurso de S2 em torno de Sagit\u00e1rio A*,” explica Stefan Gillessen do MPE, que liderou a an\u00e1lise das medi\u00e7\u00f5es publicada na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.<\/p>\n\n\n\n

A maioria das estrelas e planetas t\u00eam uma \u00f3rbita n\u00e3o circular e por isso o seu deslocamento afasta-as e aproxima-as do objeto que orbitam. A \u00f3rbita de S2 precessa, o que significa que a localiza\u00e7\u00e3o do ponto mais pr\u00f3ximo do buraco negro supermassivo muda a cada \u00f3rbita, de tal modo que a \u00f3rbita seguinte se encontra rodada relativamente \u00e0 anterior, fazendo assim com que o seu percurso siga a forma de uma roseta. A Relatividade Geral d\u00e1-nos uma previs\u00e3o precisa de quanto \u00e9 que a \u00f3rbita muda e as medi\u00e7\u00f5es mais recentes correspondem exatamente \u00e0 teoria. Este efeito, chamado precess\u00e3o de Schwarzchild, nunca tinha sido medido anteriormente numa estrela em \u00f3rbita de um buraco negro supermassivo.<\/p>\n\n\n\n

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Esta simula\u00e7\u00e3o mostra as \u00f3rbitas das estrelas muito pr\u00f3ximas do buraco negro supermassivo situado no cora\u00e7\u00e3o da Via L\u00e1ctea. Uma destas estrelas, chamada S2, orbita este objeto a cada 16 anos e passou muito pr\u00f3ximo do buraco negro em maio de 2018. Este \u00e9 o laborat\u00f3rio perfeito para testar a f\u00edsica gravitacional e especificamente a teoria da relatividade geral de Einstein.
Cr\u00e9dito: ESO\/L. Cal\u00e7ada\/spaceengine.org <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Este estudo levado a cabo com o aux\u00edlio do VLT do ESO ajuda tamb\u00e9m os cientistas a compreender melhor o que se passa na vizinhan\u00e7a do buraco negro supermassivo situado no centro da nossa Gal\u00e1xia. “Uma vez que as medi\u00e7\u00f5es de S2 seguem t\u00e3o bem a Relatividade Geral, podemos colocar limites rigorosos na quantidade de mat\u00e9ria invis\u00edvel \u2014 tal como mat\u00e9ria escura distribu\u00edda ou buracos negros mais pequenos \u2014 que rodeia Sagit\u00e1rio A*. Isto \u00e9 importante para percebermos a forma\u00e7\u00e3o e evolu\u00e7\u00e3o dos buracos negros supermassivos,” dizem Guy Perrin e Karine Perrault, os cientistas l\u00edderes do projeto em Fran\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n

Este resultado trata-se do culminar de 27 anos de observa\u00e7\u00f5es da estrela S2, usando, na maior parte do tempo, uma frota de instrumentos instalados no VLT do ESO, situado no deserto chileno do Atacama. O n\u00famero de dados que marcam a posi\u00e7\u00e3o e velocidade da estrela atesta bem a exaustividade e precis\u00e3o deste novo trabalho de investiga\u00e7\u00e3o: a equipa efetuou mais de 330 medi\u00e7\u00f5es no total, usando os instrumentos GRAVITY, SINFONI e NACO. Uma vez que a estrela leva v\u00e1rios anos a completar uma \u00f3rbita em torno do buraco negro, foi crucial seguir a estrela durante quase tr\u00eas d\u00e9cadas para que pudessem ser reveladas as complexidades do seu movimento orbital.<\/p>\n\n\n\n

Este trabalho foi levado a cabo por uma equipa internacional liderada por Frank Eisenhauer do Instituto Max Planck para F\u00edsica Extraterrestre com colaboradores de Fran\u00e7a, Portugal, Alemanha e do ESO. Esta equipa comp\u00f5e a colabora\u00e7\u00e3o GRAVITY, nome retirado do instrumento desenvolvido para o Interfer\u00f3metro do VLT, o qual combina a radia\u00e7\u00e3o recolhida pelos quatro Telesc\u00f3pios Principais de 8 metros do VLT, transformando-os num super-telesc\u00f3pio com uma resolu\u00e7\u00e3o equivalente a um telesc\u00f3pio de 130 metros de di\u00e2metro. Em 2018, esta mesma equipa revelou outro efeito previsto pela Relatividade Geral, ao observar a radia\u00e7\u00e3o emitida por S2 a ser esticada no sentido dos comprimentos de onda maiores, na altura em que esta estrela passou perto de Sagit\u00e1rio A*. “O nosso resultado anterior mostrou que a radia\u00e7\u00e3o emitida pela estrela sofre os efeitos da Relatividade Geral. Agora mostr\u00e1mos que tamb\u00e9m a pr\u00f3pria estrela sente o efeito da Relatividade Geral,” disse Paulo Garcia, investigador no Centro de Astrof\u00edsica e Gravita\u00e7\u00e3o, no Porto, e um dos cientistas que lidera o projeto GRAVITY.<\/p>\n\n\n\n

Com o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, a equipa acredita poder observar estrelas muito mais t\u00e9nues em \u00f3rbitas ainda mais pr\u00f3ximas do buraco negro supermassivo. “Com o ELT talvez possamos capturar estrelas suficientemente pr\u00f3ximas do buraco negro para sentirem efetivamente a rota\u00e7\u00e3o deste objeto supermassivo,” disse Andreas Eckart da Universidade de Col\u00f3nia, Alemanha, outro dos cientistas que lidera o projeto. Se tal acontecer, os astr\u00f3nomos poder\u00e3o medir as duas caracter\u00edsticas, rota\u00e7\u00e3o e massa, que caracterizam Sagit\u00e1rio A* e definir o espa\u00e7o-tempo que o rodeia. “Isto corresponderia, uma vez mais, a testar a Relatividade mas a um n\u00edvel completamente diferente,” conclui Eckart.<\/p>\n\n\n\n

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