Buraco negro torcendo o espaço-tempo, como Einstein previu há mais de 100 anos
Pela primeira vez, cientistas detectaram diretamente um efeito impressionante previsto pela teoria da relatividade geral de Albert Einstein: o chamado arrasto de quadros de referência, também conhecido como precessão de Lense-Thirring ou frame-dragging. Esse fenômeno acontece quando um buraco negro que gira muito rápido torce o tecido do espaço-tempo ao seu redor, arrastando tudo o que está próximo – como se o espaço fosse puxado junto com a rotação do buraco negro, fazendo com que matéria e luz sigam caminhos que oscilam lentamente, em uma espécie de dança cósmica.
A descoberta veio de um evento raro e violento chamado AT2020afhd, um rompimento tidal (ou TDE, na sigla em inglês). Nesse tipo de acontecimento, uma estrela se aproxima demais de um buraco negro supermassivo e é despedaçada pelas forças gravitacionais extremas. Os pedaços da estrela formam um disco de acreção que gira rapidamente ao redor do buraco negro, enquanto jatos poderosos de material são lançados para fora a velocidades próximas à da luz.
No caso do AT2020afhd, tanto o disco de acreção quanto os jatos apresentaram um movimento coordenado de oscilação, repetindo o padrão a cada 20 dias. Essa variação sincronizada apareceu claramente nos sinais de raios X captados pelo observatório Neil Gehrels Swift da NASA e nos dados de rádio coletados pelo Karl G. Jansky Very Large Array. Os astrônomos analisaram esses padrões repetitivos e concluíram que eles não podiam ser explicados apenas pela liberação de energia do buraco negro ou por outros processos comuns – a causa mais provável era exatamente o torcimento do espaço-tempo causado pela rotação rápida do buraco negro.
Esse arrasto de quadros de referência foi previsto por Einstein em 1913 e descrito matematicamente pelos cientistas Josef Lense e Hans Thirring em 1918. É como se o buraco negro, ao girar, gerasse um “campo gravitomagnético? – parecido com o campo magnético criado por uma carga elétrica em movimento “, que influencia o movimento de objetos próximos, incluindo estrelas e gás ao redor.
Dr. Cosimo Inserra, da Universidade de Cardiff e coautor do estudo, explicou: “Nosso trabalho traz a evidência mais convincente até hoje da precessão de Lense-Thirring – um buraco negro arrastando o espaço-tempo junto com ele, da mesma forma que um pião girando arrasta a água ao seu redor formando um redemoinho. Isso é um presente para os físicos, pois confirma previsões feitas há mais de um século. Além disso, essas observações nos ajudam a entender melhor os rompimentos tidais: quando uma estrela é despedaçada pela gravidade imensa de um buraco negro. Diferente de outros TDEs estudados antes, que tinham sinais de rádio constantes, o AT2020afhd mostrou variações de curto prazo que não conseguimos explicar pela energia do buraco negro ou de seus componentes. Isso reforçou nossa certeza sobre o efeito de arrasto e oferece aos cientistas um novo método para sondar buracos negros.”
A pesquisa, liderada pela Academia Chinesa de Ciências com participação da Universidade de Cardiff e outras instituições, foi publicada na revista Science Advances em 10 de dezembro de 2025. Ela não só reforça a teoria da relatividade geral como também revela mais sobre como buracos negros supermassivos interagem com a matéria ao redor, como discos de acreção se formam e como jatos poderosos são lançados no universo.
Observações como essa ajudam os astrônomos a medir a rotação de buracos negros de forma mais direta e a compreender melhor os processos mais extremos do cosmos, onde a gravidade distorce o próprio espaço e o tempo de maneiras que só a teoria de Einstein consegue explicar. Essa detecção direta do frame-dragging é um marco importante, mostrando que podemos observar efeitos gravitomagnéticos em ação e abrindo novas formas de investigar buracos negros e a física do universo em escalas extremas.
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