Embora a relatividade geral seja uma teoria elegante da gravidade, não precisamos usá-la com frequência. Para a maioria das interações gravitacionais, a teoria da gravitação universal de Newton funciona perfeitamente. O modelo de Newton é adequado para a navegação de naves espaciais através do Sistema Solar e até mesmo para a maioria das estrelas que orbitam Sag A*, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. Existem efeitos gravitacionais que Newton não previu, como as ondas gravitacionais, mas para a maioria das coisas não há diferença prática entre os modelos de Newton e Einstein. Ainda mais sutil é a diferença entre Einstein e modelos alternativos de gravidade relativística. Esses limites são extremamente difíceis de testar. Mas uma estrela recém-descoberta pode ajudar.
Órbita observacional da estrela S301. Crédito: Dayem, et al.
A estrela é chamada S301, porque é 301 na lista de estrelas S reconhecidas, orbitando Sag A*. É ligeiramente mais massivo que o Sol e orbita Sag A* a cada 8,7 anos. Este é o período mais curto conhecido de qualquer estrela S, e S301 tem uma órbita altamente elíptica. Na sua aproximação mais próxima, chega a cerca de 140 raios, ou cerca de 24 UA, de Sag A*. Por outras palavras, se Sag A* estivesse no centro do nosso Sistema Solar, o seu horizonte de eventos estaria mesmo dentro da órbita de Mercúrio e, na maior aproximação, S301 passaria entre as órbitas de Urano e Neptuno. Ele continuará a viajar a mais de 8% da velocidade da luz.
Isto faz da S301 a estrela mais relativística que já observámos. Isto nos permitirá testar alguns dos limites da relatividade geral. Por exemplo, já observamos que a órbita do S301 se processa. Observamos o progresso orbital na velocidade de Mercúrio. Foi um teste clássico GR. Mas o progresso de Mercúrio é pequeno. A diferença de velocidade entre a previsão de Einstein e a de Newton é Menor que o batimento cardíaco humano com cada órbita. Para S301, seu periélio se move cerca de 2° em cada órbita.
Esta velocidade é tão extrema que entram em jogo efeitos relativísticos secundários. Por exemplo, Desvio para o vermelho gravitacional E Efeito Doppler transversal. Observamos esses efeitos em laboratório, mas o S301 nos permite estudá-los na natureza. Mas o mais significativo é que, com o tempo, poderemos usar o S301 para estudar alternativas à relatividade geral.
Uma grande desvantagem da GR é que ela não funciona bem com a teoria quântica. Existem vários modelos que tentam integrar os dois, mas só diferem do GR em casos extremos. Algumas dessas diferenças podem ser vistas no movimento relativo, uma vez que os efeitos são da ordem de (v/c).2 ou (v/c)3. O efeito da rotação do buraco negro e a sua interação com a rotação da estrela também entram em jogo nesta ordem de grandeza. Futuros grandes telescópios, como o Telescópio Gigante de Magalhães (GMT), serão capazes de observar o espectro de S301 com precisão suficiente para medir efeitos de segunda e terceira ordem.
Por enquanto, porém, o monitoramento do S301 continua sendo um desafio. O centro da nossa galáxia Coberto de nuvens e poeira, O que significa que não podemos observá-lo na luz óptica. Como S301 é uma estrela semelhante ao Sol, não é particularmente brilhante, mesmo no infravermelho. Podemos observar o seu movimento, mas ainda não podemos recolher quaisquer dados espectrais significativos.
Mas como todas as coisas relativas, é apenas uma questão de tempo.
Referências: Dayem, K., et al. “Descoberta de uma estrela sensível à rotação em Sgr A*.” *pré-impressão arXiv* arXiv:2607.12664 (2026).
