Cientistas internacionais confirmaram que um buraco negro supermassivo arrasta o tecido do espaço-tempo ao seu redor, fenômeno conhecido como precessão de Lense-Thirring. Cientistas divulgaram a descoberta após análise de um evento de disrupção de maré (TDE) designado AT2020afhd. Eles utilizaram dados coletados pelo observatório Swift da NASA e pelo radiotelescópio VLA.
O fenômeno observado ocorre quando objetos massivos em rotação puxam o espaço-tempo ao seu redor, criando um efeito similar a um redemoinho. Esta observação representa a confirmação mais contundente até agora de um efeito previsto pela teoria da relatividade geral de Albert Einstein em 1915, e, posteriormente, desenvolvido pelos físicos austríacos Josef Lense e Hans Thirring em 1918. De acordo com o Space.com, esta descoberta marca um avanço significativo na compreensão dos efeitos gravitacionais previstos há mais de um século.
Isso porque a teoria da relatividade geral propõe que objetos com massa distorcem o tecido do espaço e do tempo, unidos como uma entidade única chamada espaço-tempo. Assim, quanto maior a massa do objeto, maior sua influência gravitacional e seu impacto nesta estrutura cósmica.
A equipe de pesquisadores detectou o fenômeno ao estudar um evento que ocorre quando uma estrela se aproxima demais de um buraco negro supermassivo. Isso porque as intensas forças gravitacionais do objeto despedaçada a estrela.
Confirmação de teoria de Einstein
As observações foram realizadas a partir do espaço, com o observatório Neil Gehrels Swift, e da Terra, com o radiotelescópio Very Large Array. Assim, durante a análise, os cientistas identificaram mudanças rítmicas nas emissões de raios-X e ondas de rádio provenientes do TDE.
Além disso, estas variações indicaram que o disco de acreção (material estelar em órbita ao redor do buraco negro) e o jato de plasma estavam oscilando em conjunto, com este movimento se repetindo a cada 20 dias terrestres. Este padrão não poderia ser atribuído apenas à liberação de energia pelo buraco negro e seus componentes circundantes.
A modelagem dos dados obtidos permitiu à equipe confirmar que as variações observadas eram resultado do arrasto do espaço-tempo. A partir desta descoberta, os cientistas poderão desenvolver novos métodos para estudar buracos negros e compreender melhor a física por trás do efeito Lense-Thirring.
O que dizem os cientistas
“Nosso estudo mostra a evidência mais convincente até o momento da precessão de Lense-Thirring. Um buraco negro arrastando o espaço-tempo junto com ele, de maneira semelhante a um pião que arrasta a água ao seu redor em um redemoinho”, afirmou Cosimo Inserra da Universidade de Cardiff no Reino Unido. “Este é um verdadeiro presente para os físicos, pois confirmamos previsões feitas há mais de um século. Não apenas isso, mas essas observações também nos dizem mais sobre a natureza dos TDEs. Isso quando uma estrela é despedaçada pelas imensas forças gravitacionais exercidas por um buraco negro.”
“Diferentemente de TDEs anteriormente estudados, que têm sinais de rádio constantes, o sinal para AT2020afhd mostrou mudanças de curto prazo, que não conseguimos atribuir à liberação de energia do buraco negro e seus componentes circundantes”, continuou Inserra. “Isso confirmou ainda mais o efeito de arrasto em nossas mentes e oferece aos cientistas um novo método para sondar buracos negros.”
“Ao mostrar que um buraco negro pode arrastar o espaço-tempo e criar este efeito de arrasto de referencial, também estamos começando a entender a mecânica do processo,” disse Inserra. “Então, da mesma forma que um objeto carregado cria um campo magnético quando gira, estamos vendo como um objeto massivo em rotação (neste caso um buraco negro) gera um campo gravitomagnético que influencia o movimento de estrelas e outros objetos cósmicos próximos.”
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