MADRI, 19 ago. (EUROPA PRESS) -
Uma equipe de astrônomos descobriu a estrela mais rápida conhecida da Via Láctea, que atinge velocidades de 25.000 quilômetros por segundo (km/s) ao girar em torno do buraco negro localizado em seu centro, o Sagitário A*, com quatro milhões de massas solares. A estrela, chamada S301, foi detectada com o VLTI, ou seja, o Interferômetro do VLT (Very Large Telescope) do Observatório Europeu Austral (ESO), que divulgou a descoberta nesta quarta-feira.
De acordo com a pesquisa, publicada nesta quarta-feira na revista “Nature”, a estrela viaja a cerca de 25.000 quilômetros por segundo (km/s) quando chega ao ponto mais próximo do buraco negro em sua órbita ao redor dele. Ou seja, ela avança 100.000 vezes mais rápido do que um avião comercial ou a mais de 8% da velocidade da luz. Isso a torna a detentora do recorde de estrela mais rápida da Via Láctea.
Além disso, ela também se aproxima mais de Sagitário A* do que qualquer outra estrela observada até agora, aproximadamente à distância que separa Saturno do Sol. Na verdade, ela chega a distâncias tão curtas que sente os efeitos da rotação do próprio buraco negro. “(Ela leva) apenas 8,7 anos para completar uma volta e se aproxima do buraco negro a apenas doze vezes a distância da Terra ao Sol. Isso é algo sem precedentes”, afirmou Felix Mang, aluno de doutorado no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) e autor do estudo.
De acordo com o estudo, trata-se da primeira estrela conhecida que poderia ser usada para medir diretamente a rotação de um buraco negro. Isso porque, de acordo com a teoria geral da relatividade de Einstein, um buraco negro em rotação arrasta o espaço-tempo consigo e o distorce, o que afeta as órbitas das estrelas ao seu redor. Esse efeito é mais intenso em objetos que orbitam buracos negros de rotação rápida a curta distância.
“Com essa estrela, esperamos medir a rotação do buraco negro nos próximos dez anos”, afirma Mang.
Stefan Gillessen, outro pesquisador do MPE que desempenhou um papel de destaque no novo estudo, acrescentou que, pela primeira vez, seria possível medir de forma muito direta o spin de um buraco negro massivo, “o que seria uma prova fundamental da teoria de Einstein”. Por sua vez, Juan Osorno, astrônomo do Observatório LIRA de Paris-PSL (França), que também teve um papel fundamental no estudo, destacou que, sem essa estrela, seria necessário medir o movimento de outras estrelas por várias décadas a mais para chegar perto de medir o spin do buraco negro.
MAIS DUAS ÓRBITAS ATÉ 2031
Para localizar a S301, a equipe utilizou o VLTI, instalado no Observatório Paranal da ESO (Chile), e seu instrumento GRAVITY, agora conhecido como GRAVITY+ após uma melhoria na infraestrutura. Na primavera de 2023, a equipe conseguiu observar essa nova estrela pela primeira vez com o GRAVITY e, posteriormente, com o GRAVITY+. Desde então, eles vêm acompanhando-a para refinar sua órbita.
Além disso, também conseguiram rastrear a história orbital de S301 até 2017 e descobriram que sua última aproximação ao buraco negro central ocorreu no início de 2023. “De todo o mundo, Paranal é o único lugar onde esse tipo de observação pode ser feito, pois nenhum outro observatório possui quatro telescópios de oito metros capazes de atuarem juntos como um interferômetro”, afirmou o coautor do estudo, Frank Eisenhauer, que atua como pesquisador principal e diretor do GRAVITY+ no MPE.
A pesquisa sugere que tanto as propriedades orbitais de S301 quanto o fato de que as estrelas não possam se formar tão perto de um buraco negro massivo indicam que, provavelmente, a estrela fazia parte de um par binário que foi separado pelas forças de maré de Sagitário A*. Nesse processo, a S301 ficou presa pela gravidade do buraco negro, enquanto sua estrela companheira foi ejetada em alta velocidade, possivelmente suficiente para deixar a galáxia completamente.
O Observatório Europeu Austral destacou que as observações de acompanhamento com o GRAVITY+ e com o instrumento MICADO, que será instalado no ELT (Extremely Large Telescope) da ESO, serão “cruciais” para acompanhar a trajetória de S301 durante a próxima década, enquanto ela realiza sua próxima aproximação, prevista para 2031. Ao observar pelo menos duas órbitas completas de S301, os pesquisadores poderiam restringir sua trajetória com precisão suficiente para determinar, pela primeira vez, o giro de Sagitário A*. “Seria um sonho que se tornaria realidade”, confessou Mang.
“O S301 abre uma nova janela para estudar as propriedades fundamentais do espaço-tempo nesse ambiente extremo dos buracos negros”, resumiu o ganhador do Prêmio Nobel Reinhard Genzel, diretor do MPE em Garching (Alemanha) e membro fundador da colaboração responsável pelas novas observações.
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