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<\/a>Cr\u00e9dito: ESO\/M. Kornmesser<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
O Princ\u00edpio da Equival\u00eancia de Einstein \u00e9 a pedra angular da Teoria da Relatividade Geral, que \u00e9 a nossa melhor descri\u00e7\u00e3o atual da gravidade e uma das teorias b\u00e1sicas da f\u00edsica moderna. O princ\u00edpio afirma que \u00e9 experimentalmente imposs\u00edvel distinguir entre um campo gravitacional e um movimento acelerado do observador, e uma das suas previs\u00f5es \u00e9 que a luz emitida de dentro de um campo gravitacional intenso deve sofrer uma mudan\u00e7a mensur\u00e1vel para energias espectrais mais baixas, o que para a luz significa uma mudan\u00e7a para o vermelho, o denominado “desvio para o vermelho”.<\/p>\n\n\n\n
Esta previs\u00e3o foi bem e frequentemente confirmada perto da Terra, desde as primeiras medi\u00e7\u00f5es por R.V. Pound e G.A. Rebka em Harvard em 1959 at\u00e9 \u00e0s medi\u00e7\u00f5es mais recentes com sat\u00e9lites. Tamb\u00e9m foi confirmada usando observa\u00e7\u00f5es do Sol e de algumas estrelas, como a nossa vizinha Sirius B, e a estrela S2 perto do buraco negro supermassivo no centro da Gal\u00e1xia. Mas confirm\u00e1-la com medi\u00e7\u00f5es extragal\u00e1cticas tem sido dif\u00edcil, e houveram apenas alguns testes com medi\u00e7\u00f5es complicadas e baixa precis\u00e3o em enxames de gal\u00e1xias relativamente perto de n\u00f3s em termos cosmol\u00f3gicos.<\/p>\n\n\n\n
A raz\u00e3o para esta falta de testes no Universo mais distante \u00e9 a dificuldade em medir o desvio para o vermelho, pois na maioria das situa\u00e7\u00f5es o efeito da gravidade sobre a luz \u00e9 muito pequeno. Por esta raz\u00e3o, os buracos negros massivos com campos gravitacionais muito fortes fornecem cen\u00e1rios promissores para medir desvios para o vermelho gravitacionais. Em particular, os buracos negros supermassivos encontrados no centro das gal\u00e1xias, que t\u00eam campos gravitacionais enormes, fornecem um dos cen\u00e1rios mais promissores para medir o desvio para o vermelho gravitacional. Estes est\u00e3o situados nos centros de quasares extraordinariamente luminosos e distantes.<\/p>\n\n\n\n
Um quasar \u00e9 um objeto no c\u00e9u que se parece com uma estrela, mas que est\u00e1 situado a uma grande dist\u00e2ncia de n\u00f3s, de modo que a luz que dele recebemos foi emitida quando o Universo era muito mais jovem do que \u00e9 agora. Isto significa que devem ser extremamente brilhantes. A origem desta enorme produ\u00e7\u00e3o de energia \u00e9 um disco de material quente que est\u00e1 sendo engolido pelo buraco negro supermassivo no seu centro. Esta energia \u00e9 gerada numa regi\u00e3o muito pequena, com apenas alguns dias-luz de tamanho.<\/p>\n\n\n\n
Nas proximidades do buraco negro h\u00e1 um campo gravitacional muito intenso e, portanto, ao estudar a luz emitida pelos elementos qu\u00edmicos nesta regi\u00e3o (principalmente hidrog\u00e9nio, carbono e magn\u00e9sio) esperar\u00edamos medir desvios para o vermelho gravitacionais muito grandes. Infelizmente, a maioria dos elementos nos discos de acre\u00e7\u00e3o de quasares tamb\u00e9m est\u00e3o presentes em regi\u00f5es mais distantes do buraco negro central, onde os efeitos gravitacionais s\u00e3o muito menores, de modo que a luz que recebemos desses elementos \u00e9 uma mistura na qual n\u00e3o \u00e9 f\u00e1cil detetar claramente os desvios para o vermelho gravitacionais.<\/p>\n\n\n\n
As medi\u00e7\u00f5es cobrem 80% da hist\u00f3ria do Universo<\/strong><\/p>\n\n\n\n Agora, uma equipa de investigadores do IAC (Instituto de Astrof\u00edsica das Can\u00e1rias) e da Universidade de Granada encontrou uma por\u00e7\u00e3o bem definida da luz ultravioleta emitida por \u00e1tomos de ferro de uma regi\u00e3o confinada \u00e0 vizinhan\u00e7a do buraco negro. “Por meio da nossa investiga\u00e7\u00e3o relacionada com as lentes gravitacionais, outra das previs\u00f5es da teoria da Relatividade Geral de Einstein, descobrimos que uma caracter\u00edstica espectral do ferro nos quasares parecia vir de uma regi\u00e3o muito pr\u00f3xima do buraco negro. As nossas medi\u00e7\u00f5es do desvio para o vermelho confirmaram este achado”, explica Evencio Mediavilla, investigador do IAC, professor da Universidade de La Laguna e primeiro autor do artigo.<\/p>\n\n\n\n Usando esta caracter\u00edstica, os investigadores foram capazes de medir com clareza e precis\u00e3o os desvios para o vermelho gravitacionais de muitos quasares e, usando-os, estimar as massas dos buracos negros. “Esta t\u00e9cnica marca um avan\u00e7o extraordin\u00e1rio, pois permite-nos medir com precis\u00e3o os desvios para o vermelho gravitacionais de objetos individuais a grandes dist\u00e2ncias, o que abre possibilidades importantes para o futuro,” diz Mediavilla.<\/p>\n\n\n\n Jorge Jimenez Vicente, investigador da Universidade de Granada e coautor do artigo cient\u00edfico, sublinha as implica\u00e7\u00f5es deste novo procedimento experimental, pois permite comparar o desvio para o vermelho medido com o valor teoricamente previsto: “esta t\u00e9cnica permite-nos pela primeira vez testar o Princ\u00edpio da Equival\u00eancia de Einstein, e com ele a base da nossa compreens\u00e3o da gravidade em escalas cosmol\u00f3gicas.”<\/p>\n\n\n\n Este teste do Princ\u00edpio da Equival\u00eancia realizado pelos cientistas \u00e9 baseado em medi\u00e7\u00f5es que incluem gal\u00e1xias ativas na nossa vizinhan\u00e7a (cerca de 13,8 mil milh\u00f5es de ap\u00f3s o Big Bang) at\u00e9 quasares individuais a grandes dist\u00e2ncias, cuja luz foi emitida quando o Universo tinha apenas cerca de 2,2 mil milh\u00f5es de anos, cobrindo assim cerca de 80% da hist\u00f3ria do Universo. “Os resultados, com uma precis\u00e3o compar\u00e1vel \u00e0s das experi\u00eancias realizadas dentro da nossa Gal\u00e1xia, validam o Princ\u00edpio da Equival\u00eancia neste vasto per\u00edodo de tempo”, real\u00e7a Jim\u00e9nez-Vicente.<\/p>\n\n\n\n O artigo cient\u00edfico foi publicado na revista The Astrophysical Journal e selecionado recentemente pela Sociedade Astron\u00f3mica Americana, que publicou uma entrevista com os investigadores na sec\u00e7\u00e3o “AAS Journal Author Series” do seu canal no YouTube, cujo objetivo \u00e9 vincular os autores com os seus artigos, as suas hist\u00f3rias pessoais e com a comunidade astron\u00f3mica em geral.<\/p>\n\n\n\n