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Um aspecto-chave da teoria geral da relatividade de Einstein passou pelo teste mais rigoroso até agora. Uma equipe internacional liderada por Tuan Do e Andrea Ghez , da Universidade da Califórnia em Los Angeles, confirmou o princípio de equivalência de Einstein (EEP) analisando o desvio para o vermelho da estrela S0-2 em sua aproximação máxima para Sagitário A * - o preto supermassivo buraco no centro da Via Láctea. O estudo combinou mais de 20 anos de medidas espectroscópicas e astrométricas existentes de S0-2 com as próprias observações da equipe.
Desde que Einstein propôs pela primeira vez sua teoria geral da relatividade em 1915, a idéia enfrentou um intenso escrutínio experimental ao explicar os comportamentos dos campos gravitacionais no sistema solar, a dinâmica dos pulsares binários e as ondas gravitacionais emitidas pelas fusões de buracos negros.
Em 2018, a colaboração GRAVITY realizou um teste particularmente rigoroso - observando o S0-2 em sua maior aproximação ao Sagitário A * em sua órbita de 16 anos.
Como esperado, os astrônomos do GRAVITY observaram um redshift relativístico característico na luz de S0-2. Este redshift é um alongamento do comprimento de onda da luz e surge tanto do movimento da estrela (o efeito Doppler) quanto do EEP. Este último é uma conseqüência da relatividade geral e prediz um desvio para o vermelho na luz de uma fonte que está em um campo gravitacional como o de um buraco negro supermassivo.
Outras medições
Agora, em um estudo completamente independente, a
equipe de Do e Ghez testou o EEP usando três outros instrumentos
espectroscópicos. Estes coletaram um adicional de três meses de dados
redshift em tempos semelhantes ao estudo GRAVITY. Suas observações
incluíram a aproximação mais próxima de S0-2 com o Sagitário A * em maio de
2018, sua velocidade máxima de linha de visada em março e sua velocidade mínima
de linha de visada em setembro; abrangendo uma faixa de 6000 km / s em
velocidade radial.
Os pesquisadores então combinaram suas observações com os dados de redshift S0-2 coletados por outros em 1995-2017 - o que inclui observações feitas por oito outros instrumentos. Isso permitiu que eles testassem os vieses entre os instrumentos e realizassem uma análise adicional dos erros sistemáticos feitos em estudos anteriores. No geral, os seus dados incluíram 45 medições de posição astrométrica, abrangendo 24 anos. Isso permitiu que a equipe mapeasse a órbita de S0-2 e 115 medidas de redshift, abrangendo 18 anos - 11 das quais eram as novas medidas da equipe.
Assim como o experimento GRAVITY, as medições coletadas por Do, Ghez e colegas foram consistentes com o EEP, com análises estatísticas revelando que as teorias de Einstein eram 43.000 vezes mais propensas a explicar seus redshifts observados do que o modelo newtoniano de gravidade. Portanto, enquanto violações de EEP são previstas por teorias que incorporam efeitos incluindo a gravidade quântica e a energia escura, a relatividade geral ainda se sustenta por enquanto. No entanto, os pesquisadores continuam esperançosos de que, com uma análise ainda mais rigorosa, as teorias de Einstein possam em breve começar a se desfazer para fornecer um vislumbre da nova física.
Fonte: Physics / 25 de julho de 2019
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Hélio
R.M. Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de
conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro
da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos
da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space
Agency).
Participa do projeto S`Cool Ground Observation
(Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant
Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do
projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação
Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este
projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado
pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of
State.
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heliocabral@coseno.com.br
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