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    Bem no coração de nossa galáxia,
    Einstein provou que estava certo novamente Impressão artística das órbitas de três estrelas próximas ao centro da Via Láctea. ESO / M. Parsa / L. Calçada

    Os cientistas sempre parecem estar encontrando novas evidências de que Albert Einstein "está certo". O exemplo mais recente vem de astrônomos que usam o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul no Chile. Astrônomos têm estudado as estrelas que orbitam perigosamente perto do buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia para descobrir que - você adivinhou! - A teoria da relatividade geral de Einstein está se mantendo forte, mesmo na porta do campo gravitacional mais extremo de nossa galáxia.

    Laboratórios Supermassivos

    A maioria das galáxias é conhecida por ter buracos negros supermassivos à espreita em seus núcleos, e nossa galáxia, a via Láctea, não é diferente. Localizado a aproximadamente 26, 000 anos-luz da Terra, nosso gigante do buraco negro é chamado de Sagitário A * (também conhecido como Sgr A *), e tem uma massa 4 milhões de vezes a do nosso sol. Os astrofísicos estão extremamente interessados ​​em buracos negros, como são os mais compactos, objetos gravitacionalmente dominantes conhecidos no universo e, Portanto, um teste extremo para a relatividade.

    Uma espiada no centro da nossa galáxia, cortesia do Very Large Telescope do ESO, com Sagitário A *, nosso buraco negro galáctico, e S2, uma estrela temerária que orbita relativamente perto de Sgr A *, destacado. ESO / MPE / S. Gillessen et al.

    Ao rastrear o movimento das estrelas orbitando perto de Sgr A *, uma equipe de astrônomos alemães e tchecos analisou 20 anos de observações feitas pelo VLT e outros telescópios usando uma nova técnica que identifica as posições dessas estrelas. Uma das estrelas, chamado S2, orbita Sgr A * a cada 16 anos e se aproxima muito do buraco negro - cerca de quatro vezes a distância sol-Netuno. Por causa de sua órbita da pista de corrida dentro do poço gravitacional do buraco negro, S2 é tratado como uma "sonda" da relatividade natural neste ambiente misterioso de "forte gravidade".

    "O centro galáctico é realmente o melhor laboratório para estudar o movimento das estrelas em um ambiente relativístico, "disse o estudante de doutorado Marzieh Parsa, que trabalha na Universidade de Colônia, na Alemanha, em um comunicado. "Fiquei surpreso com o quão bem podíamos aplicar os métodos que desenvolvemos com estrelas simuladas aos dados de alta precisão para as estrelas de alta velocidade mais internas próximas ao buraco negro supermassivo." Parsa é o autor principal do estudo publicado no The Astrophysical Journal.

    Newton, Conheça Einstein

    Medindo precisamente seu movimento em torno do buraco negro, os pesquisadores puderam comparar sua órbita com as previsões feitas pela dinâmica newtoniana clássica. Eles descobriram que a órbita real da estrela se desviava das previsões newtonianas exatamente conforme previsto pela relatividade geral de Einstein - embora o efeito tenha sido mínimo.

    Em poucas palavras, A gravidade einsteiniana trata o espaço e o tempo como dois iguais - "espaço-tempo" quadridimensional, onde o tempo é outra dimensão incorporada às três dimensões do espaço - e a matéria influencia a curvatura do espaço-tempo, enquanto a curvatura do espaço-tempo influencia o movimento da matéria. Por exemplo:se você tem um objeto enorme, vai dobrar o espaço-tempo, como o famoso exemplo da bola de boliche suspensa em uma folha de borracha. Se outro objeto passar pelo objeto massivo, a curvatura do espaço-tempo desviará sua direção de movimento - como uma bola de gude rolando pela bola de boliche.

    A gravidade newtoniana clássica assume que o espaço e o tempo são dimensões separadas e não inclui os efeitos da curvatura do espaço-tempo. Portanto, a relatividade geral deixará uma marca no movimento de todos os objetos em movimento no universo (criando um desvio no movimento newtoniano previsto de um objeto), e seus leves efeitos tornam-se óbvios em ambientes gravitacionais extremamente fortes, como a vizinhança imediata de Sgr A *. E apenas instrumentos de precisão como o VLT, que usa óptica adaptativa para remover os efeitos de desfoque da atmosfera da Terra de observações astronômicas, pode detectar esse desvio.

    Em 2018, S2 irá mergulhar para seu ponto mais próximo em sua órbita em torno de Sgr A *, e astrônomos que usam o VLT estão preparando um novo instrumento para obter uma visão ainda mais precisa do ambiente extremo ao redor do buraco negro. Chamado GRAVITY, o instrumento está instalado no interferômetro VLT, e os astrônomos não apenas prevêem que obterá uma medida ainda mais precisa da relatividade geral de Einstein, pode até detectar desvios da relatividade, possivelmente sugerindo nova física além da relatividade.

    Agora isso é interessante

    O termo "nova física" refere-se aos desenvolvimentos teóricos na física necessários para explicar as deficiências do modelo padrão e da relatividade geral. Por exemplo, a física moderna não consegue explicar porque há mais matéria do que antimatéria no universo, portanto, experimentos estão sendo conduzidos para procurar fenômenos físicos além do modelo padrão.

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