Em 1859, Urbain Le Verrier, um astrônomo e matemático francês, observou um fenômeno incomum. A órbita de Mercúrio não estava alinhando com as previsões da física newtoniana. Esse desvio no caminho de Mercúrio ao redor do Sol era intrigante e não podia ser explicado pela presença de planetas desconhecidos influenciando sua órbita.
Somente em 1915 que Albert Einstein propôs uma solução com sua teoria geral da relatividade. A teoria de Einstein, que detalhava como a gravidade pode curvar o tecido do espaço-tempo, forneceu uma explicação para a anomalia observada na órbita de Mercúrio. Essa teoria tem sido um pilar na física há mais de um século. No entanto, possui limitações. O modelo de Einstein encontra desafios quando aplicado a condições extremas, como os centros de buracos negros ou o universo muito primitivo. Além disso, ele tem dificuldades para se integrar perfeitamente aos princípios da mecânica quântica.
Essas limitações levaram alguns físicos a explorar teorias alternativas da gravidade. Uma dessas investigações envolve o estudo de anomalias gravitacionais em sistemas binários de estrelas distantes. Esses sistemas consistem de duas estrelas que são separadas por vastas distâncias e orbitam uma à outra.
Kyu-Hyun Chae, um astrofísico da Universidade Sejong na Coreia, conduziu um estudo usando dados do telescópio espacial Gaia da Agência Espacial Europeia. Ele analisou quase 2.500 sistemas binários de estrelas distantes. A pesquisa de Chae, relatada pela primeira vez em 2023, sugeriu a presença de anomalias gravitacionais nos movimentos orbitais desses sistemas. Ele interpretou essas anomalias como evidência potencial que apoia uma teoria modificada da gravidade conhecida como dinâmica newtoniana modificada (MOND).
No entanto, alguns físicos questionaram as descobertas de Chae. Eles propuseram que as anomalias observadas por ele poderiam ser devidas a companheiros próximos não detectados nos sistemas binários, que poderiam afetar a dinâmica gravitacional observada.
Em resposta, Chae refinou sua abordagem de pesquisa. Ele focou em um subconjunto menor de sistemas binários ‘puros’, onde tal interferência de companheiros próximos era improvável. Em seu estudo subsequente, Chae descobriu que estrelas binárias em órbitas próximas seguiam a dinâmica newtoniana clássica. No entanto, ele observou algo diferente em sistemas onde as estrelas estavam a mais de 2.000 unidades astronômicas de distância. Essas estrelas pareciam experimentar um ‘impulso’ de velocidade em baixas acelerações, um fenômeno não previsto pela mecânica clássica ou pela relatividade geral, mesmo considerando a matéria escura.
As descobertas de Chae sugerem uma possível falha tanto na dinâmica newtoniana quanto na relatividade geral em baixas acelerações. Ele enfatiza a importância desses achados para a astrofísica, cosmologia e física fundamental. Chae reconhece que estudos independentes são cruciais para confirmar essa anomalia gravitacional.
Apesar das implicações potenciais de sua pesquisa, Chae admite que as interpretações teóricas da anomalia ainda estão abertas ao debate. Ele também faz afirmações ousadas em seu artigo sobre o futuro do paradigma da matéria escura e a validade da cosmologia padrão baseada na relatividade geral. Chae reconhece que tais reivindicações requerem evidências robustas e replicação.
O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal.
