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Velocímetro de estrelas poderá comprovar expansão do Universo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/09/2008

Velocímetro de estrelas poderá comprovar expansão do Universo
Uma fibra óptica é utilizada para guiar a luz coletada pelos telescópios para o espectrógrafo, onde ela é dividida em suas cores constituintes. Ela é então comparada com o pente de freqüências - visto aqui como linhas igualmente espaçadas - para se obter
[Imagem: ESO]

Eventos em escala cósmica não são normalmente muito mais fáceis de se observar do que os eventos em escala atômica. Nossos melhores instrumentos muitas vezes conseguem captar apenas leves sinais desses eventos e, em várias ocasiões, não conseguem separar eventos distintos.

É por isto que os astrônomos e astrofísicos não conseguem comprovar diretamente a teoria mais aceita hoje sobre nosso Universo, de que ele está se expandindo e que essa expansão está se acelerando, ou de procurar por planetas extrassolares do tamanho da Terra e orbitando estrelas parecidas com o Sol.

Velocímetro de estrelas

Agora os cientistas construíram um "velocímetro de estrelas," um equipamento capaz de determinar alterações de velocidade de corpos estelares com uma precisão de um centímetro por segundo.

Isso representa uma melhoria de mil vezes em relação aos métodos atuais, e poderá finalmente permitir a busca por exoplanetas de dimensões semelhantes às da Terra e para testar diretamente se a expansão do Universo está realmente se acelerando.

Pente de freqüências

O velocímetro de estrelas é tecnicamente conhecido como pente de freqüências e funciona determinando a cor da luz emitida pelo corpo celeste. No pente de freqüências, as linhas espectrais, cujas cores podem ser determinadas com elevada precisão, são alinhadas em seqüência. Os cientistas então comparam essas linhas espectrais com o espectro de luz da estrela que estão observando - a variação espectral determina a variação na velocidade da estrela.

Como são localizados os planetas extrassolares

Os planetas fora do Sistema Solar não podem ser vistos diretamente porque a luz de suas estrelas encobre totalmente o seu reflexo - da mesma forma que não conseguimos ver estrelas durante o dia devido ao brilho do Sol.

Mas eles podem ser detectados utilizando o Efeito Doppler - à medida que giram ao redor de suas estrelas, a estrela sofre uma repulsão, movendo-se um pouco mais na direção da Terra ou pouco mais para longe de nós, dependendo da posição do planeta que a orbita.

Isso faz variar a luz da estrela - da mesma forma que o som da sirene de uma ambulância parece variar conforme ela se aproxima ou se afasta de nós. Quando a estrela está se aproximando da Terra, ela fica mais azulada e, quando se afasta, tende mais para o vermelho.

Só que essa variação de tonalidade é tanto menor quanto menor for o planeta, ou seja, quanto menor for o efeito gravitacional que ele exerce sobre sua estrela. Os nossos instrumentos atuais têm uma precisão que os torna capazes de detectar apenas variações grandes, causadas por planetas das dimensões de Júpiter ou Saturno.

"Atualmente os astrônomos somente conseguem observar o Efeito Doppler para estrelas se movendo na direção da Terra, ou se afastando dela, a uma velocidade de 10 metros por segundo. Apenas para comparação: a Terra impõe ao Sol um impulso de 10 centímetros por segundo. Isto é ridiculamente lento comparado com a velocidade de 220 quilômetros por segundo com que o Sol gira ao redor do centro da nossa galáxia," explica o professor Thomas Udem, coordenador da pesquisa.

O novo aparelho deverá preencher essa lacuna de precisão, permitindo a detecção de exoplanetas do tamanho da Terra e até menores.

Comprovação experimental da Teoria da Relatividade Geral

Outro benefício do velocímetro de estrelas deverá ser a comprovação direta da Teoria da Relatividade Geral. Ao contrário, da Teoria da Relatividade Especial, ela ainda não foi devidamente testada experimentalmente.

Com os instrumentos atuais, os cientistas deverão esperar milhares de anos para avaliar a alteração de velocidade de uma estrela, o que poderá comprovar direta e definitivamente que a expansão do Universo está se acelerando. Com o novo pente de freqüências eles esperam fazer isto em um período de apenas 10 anos.

Bibliografia:

Artigo: Laser Frequency Combs for Astronomical Observations
Revista: Science
Data: 5 September 2008
Vol.: 321. no. 5894, pp. 1335 - 1337
DOI: 10.1126/science.1161030






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