Uma estrela ultrarrápida orbita um buraco negro gigante

Salvador Nogueira fala de onde viemos, onde estamos e para onde vamos

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Um grupo de astrônomos descobriu a estrela mais rápida já vista na Via Láctea, um astro que poderá ajudar a medir a rotação do buraco negro supermassivo que mora no coração da galáxia e servirá como (mais um) ótimo teste da teoria da relatividade.

A estrela, batizada como S301, foi descoberta com o VLTI, uma configuração do Very Large Telescope que combina dados dos quatro telescópios de oito metros do complexo para obter a resolução equivalente à de um supertelescópio, 15 vezes maior. Foi graças a isso que o apontamento para o objeto conhecido como Sagitário A* (diz-se A-estrela) conseguiu distingui-la e descobrir que ela completa uma volta em torno do buraco negro, com seus 4,3 milhões de massas solares, a cada 8,7 anos terrestres em uma órbita bem achatada. No ponto mais próximo, ela chega a estar a 1,78 bilhão de km do buraco negro –pouco mais do que a distância do Sol a Saturno.

Na posição em que ela está, sua órbita é afetada pela própria rotação do buraco negro, e os cientistas esperam seguir monitorando a trajetória da estrela nos próximos anos para medir esse efeito diretamente. Segundo o grupo liderado por Reinhard Genzel, do Instituto Max Planck, na Alemanha, que publicou seu achado na última edição da revista Nature , será possível identificar a taxa de rotação do buraco negro em no máximo uma década. Estamos diante de um baita laboratório para a física relativística.

Quer ver? Em sua aproximação máxima, a estrela atinge a velocidade de 25.000 km/s. Isso equivale a pouco mais de 8% da velocidade da luz, o que não é de se desprezar. A essa velocidade, segundo a relatividade especial, o tempo já começa a se dilatar de forma significativa. Pelas minhas contas, é uma diferença de 0,35%, o que equivale a 30,5 horas em um ano.

Ocorre que estamos falando de um objeto orbitando um buraco negro, então também rola uma dilatação temporal em razão da gravidade, conforme prevista pela relatividade geral. O tempo passa mais devagar para quem está mais perto de um campo gravitacional intenso, e a nossa S301 flerta com um buraco negro supermassivo, o que adiciona outros 0,36% na dilatação do tempo.

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Até aqui, estamos falando do que se experimenta estando na distância mínima entre S301 e o Sgr A*. Mas precisamos levar em conta que a estrela não "mora" ali, e sim numa órbita que ora a traz para aquele ponto, ora para longe, completando uma volta a cada 8,7 anos. Levando isso em conta, o efeito total acaba sendo bem menos pronunciado: uma diferença na passagem do tempo de apenas 0,00937%. Na prática, significa que a cada volta da estrela que observamos aqui como durando 8,7 anos terrestres, lá em S301 ela tem umas sete horas a menos.

Esses números mostram como é difícil medir alguns efeitos relativísticos e comparar às predições teóricas –mesmo nos ambientes mais extremos, a magnitude das mudanças é modesta. Só começa a se agigantar quando aceleramos para bem mais perto da velocidade da luz (ou nos aprofundamos em poços gravitacionais). Não por acaso ficamos impressionados toda vez que um aspecto específico da teoria tem um novo teste, mesmo tendo se passado mais de cem anos desde sua formulação. Veremos no próximo, quando o comportamento de S301 indicar a rotação do buraco negro em Sgr A*.

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Publicado originalmente por Folha de S.Paulo. Leia a matéria completa em https://redir.folha.com.br/redir/online/emcimadahora/rss091/*https://www1.folha.uol.com.br/blogs/mensageiro-sideral/2026/08/uma-estrela-ultrarrapida-orbita-um-buraco-negro-gigante.shtml.