Estrela mais rápida da galáxia pode confirmar teoria de Einstein

Um grupo de astrônomos identificou a estrela mais veloz já registrada na Via Láctea, movendo-se a uma velocidade de 25 mil quilômetros por segundo enquanto orbita o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia.

Batizada de S301 e observada no Observatório Paranal, no Chile, esta estrela oferece uma oportunidade única para medir, em cerca de uma década, a rotação do buraco negro central e testar a teoria do espaço-tempo formulada por Albert Einstein, conforme antecipam os cientistas responsáveis pela descoberta, divulgada na revista Nature.

Reinhard Genzel, diretor do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) em Garching, Alemanha, e membro fundador do grupo de pesquisa, destacou em comunicado do Observatório Europeu Austral (ESO) que décadas de monitoramento das estrelas ao redor do buraco negro Sagitário A* culminaram nesta revelação inovadora.

Devido à sua proximidade com Sagitário A*, a estrela S301 proporciona uma nova perspectiva para explorar as propriedades fundamentais do espaço-tempo em condições extremas, explicou Genzel, que recebeu o Nobel de Física em 2020 por descobertas relacionadas ao buraco negro da galáxia.

A equipe utilizou o interferômetro do Very Large Telescope (VLTI) no Chile e seu instrumento GRAVITY+ para detectar a estrela, cuja luminosidade no céu é bilhões de vezes inferior à da estrela Betelgeuse, da constelação de Órion.

Combinando a luz de quatro telescópios de oito metros, o VLTI cria um telescópio virtual com resolução quinze vezes maior que a de um telescópio único do mesmo tamanho.

S301 foi observada pela primeira vez na primavera de 2023 e acompanhada para determinar sua trajetória.

Órbita incomum e velocidade impressionante

A estrela orbita Sagitário A* muito próxima, completando sua jogada em apenas 8,7 anos e chegando a uma distância aproximada de doze vezes a separação entre a Terra e o Sol, algo sem precedentes.

Felix Mang, doutorando no MPE e coautor do estudo, explicou que ao se aproximar do buraco negro, S301 alcança cerca de 25 mil quilômetros por segundo — o equivalente a 8% da velocidade da luz e inúmeras vezes mais rápido que um avião comercial.

Observações das características orbitais da estrela indicam que ela possuía uma companheira binária antes de ser separada pela força gravitacional de Sagitário A*, ficando presa em sua órbita enquanto sua parceira foi lançada para fora da galáxia.

Os astrônomos continuarão a vigiar a trajetória de S301, com previsão de sua próxima aproximação máxima ao buraco negro em 2031.

Medindo a rotação do buraco negro

A observação de pelo menos duas órbitas completas da estrela poderá permitir a determinação precisa de sua trajetória e, consequentemente, medir a rotação do buraco negro central.

De acordo com a teoria da relatividade de Einstein, buracos negros giratórios causam distorções no espaço-tempo que alteram as órbitas das estrelas ao redor.

Nos próximos dez anos, a equipe espera realizar a primeira mensuração direta do “spin” — a rotação — de um buraco negro.

Juan Osorno, astrônomo do laboratório LIRA do Observatório de Paris-PSL, e coautor do estudo, comentou que sem a descoberta dessa estrela seria necessário um acompanhamento muito mais longo das outras estrelas para tentar obter a mesma medida.