A teoria geral da relatividade de Einstein descreve a gravidade em termos da geometria do espaço e do tempo. Mas medir essa curvatura do espaço é difícil. No entanto, os cientistas agora usam uma série de radiotelescópios em todo o continente para fazer uma medição extremamente precisa da curvatura do espaço causada pela gravidade do Sol. Essa nova técnica promete contribuir bastante no estudo da física quântica.
“Medir a curvatura do espaço causada pela gravidade é uma das maneiras mais sensíveis de aprender como a teoria da relatividade geral de Einstein se relaciona com a física quântica. A união da teoria da gravidade com a teoria quântica é um dos principais objetivos da física do século XXI, e essas medidas astronômicas são a chave para entender a relação entre as duas ”, disse Sergei Kopeikin, da Universidade do Missouri.
Kopeikin e seus colegas usaram o sistema de radiotelescópios Very Long Baseline Array (VLBA) da National Science Foundation para medir a curvatura da luz causada pela gravidade do Sol em uma parte de 30,000 3.333 (corrigido pelo NRAO e atualizado aqui em 9/03/09 - veja este link fornecido por Ned Wright, da UCLA, para obter mais informações sobre deflexão e atraso da luz). Com mais observações, os cientistas dizem que sua técnica de precisão pode fazer a medida mais precisa de todos os tempos desse fenômeno.
A flexão da luz das estrelas pela gravidade foi prevista por Albert Einstein quando ele publicou sua teoria da Relatividade Geral em 1916. Segundo a teoria da relatividade, a forte gravidade de um objeto maciço como o Sol produz curvatura no espaço próximo, o que altera o caminho da luz. ou ondas de rádio passando perto do objeto. O fenômeno foi observado pela primeira vez durante um eclipse solar em 1919.
Embora numerosas medidas do efeito tenham sido feitas nos últimos 90 anos, o problema da fusão da Relatividade Geral e da teoria quântica exigiu observações cada vez mais precisas. Os físicos descrevem a curvatura do espaço e a curvatura gravitacional da luz como um parâmetro chamado "gama". A teoria de Einstein sustenta que a gama deve ser exatamente igual a 1,0.
"Mesmo um valor que difere em uma parte em um milhão de 1,0 teria grandes ramificações para o objetivo de unir a teoria da gravidade e a teoria quântica e, assim, prever os fenômenos em regiões de alta gravidade perto de buracos negros", disse Kopeikin.
Para fazer medições extremamente precisas, os cientistas se voltaram para o VLBA, um sistema de radiotelescópios em todo o continente que varia do Havaí às Ilhas Virgens. O VLBA oferece o poder de fazer as medições de posição mais precisas no céu e as imagens mais detalhadas de qualquer instrumento astronômico disponível.
Os pesquisadores fizeram suas observações enquanto o Sol passava quase na frente de quatro quasares distantes - galáxias distantes com buracos negros supermassivos em seus núcleos - em outubro de 2005. A gravidade do Sol causou pequenas alterações nas posições aparentes dos quasares porque desviou o rádio ondas vindas dos objetos mais distantes.
O resultado foi um valor medido de gama de 0,9998 +/- 0,0003, em excelente concordância com a previsão de Einstein de 1,0.
"Com mais observações como a nossa, além de medições complementares, como as feitas com a sonda Cassini da NASA, podemos melhorar a precisão dessa medição em pelo menos um fator de quatro, para fornecer a melhor medição de sempre da gama", disse Edward Fomalont do Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO). "Como a gama é um parâmetro fundamental das teorias gravitacionais, sua medição usando diferentes métodos de observação é crucial para obter um valor suportado pela comunidade física", acrescentou Fomalont.
Kopeikin e Fomalont trabalharam com John Benson do NRAO e Gabor Lanyi do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. Eles relataram suas descobertas na edição de 10 de julho do Astrophysical Journal.
Fonte: NRAO
