Astrônomos descobrem que a estrela S0-2 é única e pronta para o grande teste de Einstein
p A órbita de S0-2 (azul claro) localizada perto do buraco negro supermassivo da Via Láctea será usada para testar a Teoria da Relatividade Geral de Einstein e gerar novos modelos gravitacionais potencialmente. Crédito:Observatório W. M. Keck
p Os astrônomos têm o "tudo certo" para um teste emocionante da Teoria da Relatividade Geral de Einstein, graças a uma nova descoberta sobre o status de estrela de S0-2. p Até agora, pensava-se que S0-2 pode ser um binário, um sistema onde duas estrelas giram em torno uma da outra. Ter um parceiro assim complicaria o teste de gravidade que se aproximava.
p Mas em um estudo publicado recentemente no
Astrophysical Journal , uma equipe de astrônomos liderados por um cientista da UCLA do Havaí descobriu que S0-2 não tem um outro significativo, afinal, ou pelo menos um que seja grande o suficiente para atrapalhar as medições críticas de que os astrônomos precisam para testar a teoria de Einstein.
p Os pesquisadores fizeram sua descoberta obtendo medidas espectroscópicas de S0-2 usando o espectrógrafo de imagem infravermelha supressora de OH do Observatório W.M. Keck (OSIRIS) e a óptica adaptativa da estrela do guia de laser.
p "Este é o primeiro estudo a investigar S0-2 como um binário espectroscópico, "disse o autor principal Devin Chu de Hilo, um estudante de graduação em astronomia com o Grupo do Centro Galáctico da UCLA. "É incrivelmente recompensador. Este estudo nos dá a confiança de que um sistema binário S0-2 não afetará significativamente nossa capacidade de medir o desvio para o vermelho gravitacional."
p A Teoria da Relatividade Geral de Einstein prevê que a luz proveniente de um forte campo gravitacional é esticada, ou "redshifted." Os pesquisadores esperam medir diretamente esse fenômeno a partir da primavera, quando o S0-2 fizer sua abordagem mais próxima do buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia, a Via Láctea.
p Isso permitirá que o Grupo do Centro Galáctico testemunhe a estrela sendo puxada com força gravitacional máxima - um ponto onde qualquer desvio da teoria de Einstein deve ser maior.
p O autor principal Devin Chu de Hilo, O Havaí é um estudante de graduação em astronomia na UCLA. O ex-aluno da Hilo High School conduz sua pesquisa com o UCLA Galactic Center Group, que usa o Observatório W. M. Keck na Ilha do Havaí para obter dados científicos. "Crescendo na Ilha do Havaí, parece surreal fazer pesquisas importantes com telescópios na minha ilha natal. Acho muito gratificante poder voltar para casa para fazer observações, "Chu disse. Crédito:Devin Chu
p "Será a primeira medição desse tipo, "disse o co-autor Tuan Do, vice-diretor do Grupo do Centro Galáctico. "A gravidade é a menos testada das forças da natureza. A teoria de Einstein passou em todos os outros testes com louvor até agora, então, se houver desvios medidos, certamente levantaria muitas questões sobre a natureza da gravidade! "
p "Esperamos 16 anos por isso, "disse Chu." Estamos ansiosos para ver como a estrela se comportará sob a atração violenta do buraco negro. S0-2 seguirá a teoria de Einstein ou a estrela desafiará nossas leis atuais da física? Em breve iremos descobrir! "
p O estudo também lança mais luz sobre o estranho nascimento de S0-2 e seus vizinhos estelares no aglomerado S-Star. O fato de essas estrelas existirem tão perto do buraco negro supermassivo é incomum porque são muito jovens; como eles poderiam ter se formado em um ambiente tão hostil é um mistério.
p "A formação de estrelas no Centro Galáctico é difícil porque a força bruta das forças das marés do buraco negro pode separar as nuvens de gás antes que possam entrar em colapso e formar estrelas, "disse Do.
p "S0-2 é uma estrela muito especial e intrigante, "disse Chu." Normalmente não vemos jovens, estrelas quentes como S0-2 se formam muito perto de um buraco negro supermassivo. Isso significa que S0-2 deve ter formado uma maneira diferente. "
p Existem várias teorias que fornecem uma explicação possível, com S0-2 sendo um binário como um deles. "Pudemos colocar um limite superior na massa de uma estrela companheira para S0-2, "disse Chu. Esta nova restrição aproxima os astrônomos de compreender este objeto incomum.
p "Estrelas tão massivas quanto S0-2 quase sempre têm uma companheira binária. Temos sorte de não ter nenhuma companheira que torna as medições dos efeitos relativísticos gerais mais fáceis, mas também aprofunda o mistério desta estrela, "disse Do.
p O Galactic Center Group agora planeja estudar outras S-Stars orbitando o buraco negro supermassivo, na esperança de diferenciar entre as várias teorias que tentam explicar por que S0-2 é único.