Testando a teoria da relatividade geral de Einstein fora da Via Láctea

ESO
25/06/2018

Imagem da galáxia ESO 325-G004 criada a partir de dados coletados pelo Hubble e pelo MUSE. [1]
Com o auxílio do instrumento MUSE montado no VLT do ESO, uma equipe liderada por Thomas Collett, da Universidade de Portsmouth no Reino Unido, calculou a massa da galáxia ESO 325-G004 ao medir o movimento das estrelas nesta galáxia elíptica próxima.

Collett explica “Usamos dados obtidos pelo Very Large Telescope do ESO, no Chile, para medir quão rapidamente as estrelas estavam se movendo em ESO 325-G004, o que nos permitiu inferir a quantidade de massa que deve existir na galáxia para manter estas estrelas em órbita.

Por outro lado, a equipe conseguiu também medir outro aspecto da gravidade. Com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, observou-se um anel de Einstein, um fenômeno que resulta da luz de uma galáxia distante estar sendo distorcida por ESO 325-G004. A observação deste anel permitiu aos astrônomos medir que quantidade de luz, e consequentemente espaço-tempo, está sendo distorcida pela enorme massa de ESO 325-G004.

A teoria da relatividade geral de Einstein prevê que os objetos deformem o espaço-tempo à sua volta, fazendo com que a luz que passa por ele seja desviada e dando origem a um fenômeno conhecido por lente gravitacional. Este efeito apenas se torna evidente para objetos muito massivos. São conhecidas algumas centenas de lentes gravitacionais fortes, mas muitas estão demasiado distantes para se medir com precisão as suas massas. No entanto, a galáxia ESO 325-G004 constitui uma das lentes mais próximas de nós, situada a apenas 450 milhões de anos-luz de distância da Terra.

Collett continua “Com dados obtidos pelo MUSE determinamos a massa da galáxia situada em primeiro plano e com o Hubble medimos a quantidade de efeito de lente gravitacional observado. Em seguida comparamos estas duas maneiras de medir a força da gravidade — e o resultado foi exatamente o previsto pela relatividade geral, com uma incerteza de apenas 9%. Trata-se do teste da relatividade geral fora da Via Láctea mais preciso realizado até hoje. E usamos apenas uma galáxia!

A relatividade geral foi testada com muita precisão nas escalas do Sistema Solar, e o movimento das estrelas ao redor do buraco negro no centro da Via Láctea está sendo estudado com detalhe, mas até agora não tinha havido testes precisos para escalas astronômicas maiores. Testar o longo alcance das propriedades da gravidade é vital para validar o atual modelo cosmológico.

Esta descoberta pode ter implicações importantes para os modelos de gravidade alternativos à relatividade geral Estas teorias alternativas prevêem que os efeitos da gravidade na curvatura do espaço-tempo são “dependentes da escala”, o que significa que a gravidade se comportaria de modo diferente a escalas astronômicas diferentes. Collett e a sua equipe descobriram que este não é muito provavelmente o caso, a menos que estas diferenças ocorram apenas a escalas maiores que 6000 anos-luz.

O Universo é um lugar espantoso, dando-nos acesso a estas lentes gravitacionais que podemos usar como laboratórios,” acrescenta o membro da equipe Bob Nichol da Universidade de Portsmouth. “É extremamente satisfatório usar os melhores telescópios do mundo para desafiar Einstein e descobrir que afinal ele tinha razão.” [2] [3]

[1] Crédito da imagem: ESO, ESA/Hubble, NASA.

[2] Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “A precise extragalactic test of General Relativity” de Collett et al., publicado na revista Science.

[3] Esta notícia científica foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Gustavo Rojas.

Como citar esta notícia científica: ESO. Testando a teoria da relatividade geral de Einstein fora da Via Láctea. Tradução de Margarida Serote e Gustavo Rojas. Saense. http://www.saense.com.br/2018/06/testando-a-teoria-da-relatividade-geral-de-einstein-fora-da-via-lactea/. Publicado em 25 de junho (2018).

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O ESO (European Southern Observatory) é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronômico mais produtivo do mundo.

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