A teoria de Einstein foi outra vez confirmada

Uma equipa conseguiu medir a massa de uma estrela anã branca, comprovando um tipo particular de “lente gravitacional” previsto há cem anos pelo físico Albert Einstein na teoria da relatividade geral.

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Imagem do telescópio espacial Hubble: a estrela anã branca e a outra parecem próximas, mas estão muito longe uma da outra NASA/ESA/K. Sahu

Quando a luz de uma estrela distante passa por um corpo que está alinhado e mais próximo de nós, podemos ver a gravidade a deformar o chamado “tecido” do cosmos e a fazer com que o brilho que é emitido lá longe desenhe uma curva no espaço. Esta será uma descrição simplificada do complexo fenómeno da “lente gravitacional”, previsto há um século na teoria da relatividade geral de Albert Einstein. Num artigo publicado esta sexta-feira na revista Science, um equipa internacional de cientistas relata que confirmou, pela primeira vez, um tipo particular deste efeito numa pequena estrela fora do nosso sistema solar. Há mais uma janela aberta para estudar pequenos objectos que emitem pouca luz e que não conseguíamos alcançar.

Um dos “momentos” especiais do efeito da lente gravitacional é aquele em que duas estrelas (uma mais longe de nós e outra mais perto) estão perfeitamente alinhadas e formam, uma sobre a outra, um aro de luz. A este ponto alto do efeito gravitacional, chama-se “anel de Einstein”. Há cem anos, o físico já sabia que tudo se passava assim. O efeito gravitacional ficou comprovado cedo, durante as observações do famoso eclipse em 1918. Porém, o anel de Einstein demorou mais algum tempo a ser observado. Num artigo que publicou na Science em 1936, Albert Einstein referia que a longa distância que nos separava das estrelas roubava qualquer esperança de podermos observar este fenómeno directamente. E, nessa altura, estava certo. Porém, o avanço da tecnologia que permitiu a criação de poderosos e precisos telescópios tornou possível o que era impossível há cem anos. Em 1988 foi pela primeira vez observado o anel de Einstein.

Agora, com imagens captadas pelo telescópio Hubble, uma equipa internacional de astrofísicos liderada por Kailash C. Sahu, do Instituto do Telescópio Espacial (EUA), usou este efeito (a lente gravitacional com o anel) para medir com exactidão a massa de uma pequena estrela anã branca, como se a pesassem. Apesar de serem a maioria na nossa galáxia, as anãs brancas são estrelas que estão no final do seu ciclo de vida – como um dia (qualquer coisa como daqui a 4500 milhões anos) vai acontecer ao nosso Sol – são pequenas e emitem já pouca luz, o que as torna quase inacessíveis para os cientistas. A equipa de Kailash C. Sahu chegou até elas.

Os cientistas começaram por procurar as estrelas que pudessem cruzar-se num alinhamento capaz de gerar um anel de Einstein e apontaram o Hubble para uma anã branca chamada Stein 205b. Esta anã branca estava a cerca de 17 anos-luz de distância de nós e cruzou-se com uma outra estrela mais distante (a cinco mil anos-luz) entre Outubro de 2013 e Outubro de 2015.

Neste caso, as estrelas encontravam-se ligeiramente desalinhadas e formaram um anel assimétrico, o que terá facilitado as difíceis observações e medições. É que, tal como refere uma notícia da revista Nature sobre este artigo, a distância com que estamos a lidar nestes cenários será comparável a colocar uma pessoa em Londres a olhar para uma formiga a atravessar uma moeda em Moscovo.

“Usando um anel ligeiramente desalinhado, os cientistas conseguiram medir a posição da estrela mais distante e calcular com uma precisão extrema a massa da estrela [anã branca] que faz de lente”, explica Ricardo Reis, do Grupo de Comunicação do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, acrescentando que esta observação abre novas oportunidades para estudar este pequenos objectos que emitem pouca luz. O cálculo da massa será algo como pesarmos uma estrela, admite.

Com as imagens do telescópio Hubble e do “anel” assimétrico de Einstein gerado à volta da Stein 205b, a equipa calculou que a estrela anã branca terá 68% da massa do Sol. “Einstein ficaria orgulhoso. Uma das suas importantes previsões passou um teste de observação muito rigoroso”, refere Terry Oswald, um astrónomo especialista em estrelas anãs da Universidade de Aeronáutica de Embry-Ridge, na Florida (EUA), que foi convidado pela Science para fazer um comentário ao artigo assinado por Kailash C. Sahu.

Terry Oswald defende também que este trabalho “fornece uma nova ferramenta para determinar as massas de objectos que não podemos medir facilmente por outros meios” e foi o primeiro que conseguiu observar este efeito numa estrela diferente do Sol. Por outro lado, o astrónomo acrescenta que a equipa de Kailash C. Sahu confirma também “a teoria que mereceu o Prémio Nobel em 1930, atribuído a Subrahmanyan Chandrasekhar, sobre a relação entre a massa e o raio das estrelas anãs brancas”. “Agora sabemos que Stein 2051 B é perfeitamente normal, não é uma anã branca maciça com uma composição exótica, como se pensava.”

Assim, o artigo publicado na edição desta semana na Science não só comprova (mais uma vez) que Einstein estava certo como poderá ser decisivo para o estudo destas estrelas anãs brancas que são a grande maioria na nossa galáxia. Quanto mais soubermos sobre elas, melhor.

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