Os pesquisadores confirmaram duas previsões da teoria geral da relatividade de Albert Einstein, concluindo um dos projetos mais antigos da NASA. O primeiro é o efeito geodésico, ou a distorção do espaço e do tempo em torno de um corpo gravitacional. O segundo é o arrasto de quadros, que é a quantidade que um objeto giratório puxa no espaço e no tempo enquanto gira.
O Gravity Probe-B determinou ambos os efeitos com precisão sem precedentes, apontando para uma única estrela, IM Pegasi, enquanto em uma órbita polar ao redor da Terra. Se a gravidade não afetasse o espaço e o tempo, os giroscópios do GP-B apontariam na mesma direção para sempre enquanto em órbita. Mas, como confirmação das teorias de Einstein, os giroscópios sofreram mudanças mensuráveis e minuciosas na direção de seu giro, enquanto a gravidade da Terra os atraía.
O projeto está em andamento há 52 anos.
Os resultados estão disponíveis online na revista Physical Review Letters.
"Imagine a Terra como se estivesse imersa em mel", disse Francis Everitt, pesquisador principal da Gravity Probe-B da Universidade de Stanford. "À medida que o planeta gira, o mel ao redor girará e é o mesmo com o espaço e o tempo", "o GP-B confirmou duas das previsões mais profundas do universo de Einstein, tendo implicações de longo alcance na pesquisa astrofísica. Da mesma forma, as décadas de inovação tecnológica por trás da missão terão um legado duradouro na Terra e no espaço. ”
A NASA iniciou o desenvolvimento deste projeto a partir do outono de 1963, com financiamento inicial para desenvolver um experimento com giroscópio de relatividade. As décadas subsequentes de desenvolvimento levaram a tecnologias inovadoras para controlar distúrbios ambientais nas naves espaciais, como arrasto aerodinâmico, campos magnéticos e variações térmicas. O rastreador estelar e os giroscópios da missão foram os mais precisos já projetados e produzidos.
O GP-B concluiu suas operações de coleta de dados e foi desativado em dezembro de 2010.
"Os resultados da missão terão um impacto a longo prazo no trabalho dos físicos teóricos", disse Bill Danchi, astrofísico sênior e cientista do programa na sede da NASA em Washington. "Todo desafio futuro às teorias da relatividade geral de Einstein terá que buscar medições mais precisas do que o notável trabalho GP-B realizado."
As inovações possibilitadas pelo GP-B foram usadas nas tecnologias de GPS que permitem que os aviões aterrissem sem ajuda. Tecnologias GP-B adicionais foram aplicadas à missão Cosmic Background Explorer da NASA, que determinou com precisão a radiação de fundo do universo. Essa medida é a base da teoria do big bang e levou ao Prêmio Nobel do físico da NASA John Mather.
O conceito de satélite livre de arrasto, pioneiro no GP-B, tornou possível uma série de satélites de observação da Terra, incluindo o Gravity Recovery e o Experimento Climático da NASA, o campo Gravity da Agência Espacial Européia e o Ocean Circulation Explorer em estado estacionário. Esses satélites fornecem as medidas mais precisas da forma da Terra, essenciais para uma navegação precisa em terra e no mar e para entender a relação entre a circulação oceânica e os padrões climáticos.
O GP-B também avançou as fronteiras do conhecimento e forneceu um campo de treinamento prático para 100 estudantes de doutorado e 15 candidatos a mestrado em universidades dos Estados Unidos. Mais de 350 estudantes de graduação e mais de quatro dúzias de estudantes do ensino médio também trabalharam no projeto com os principais cientistas e engenheiros aeroespaciais da indústria e do governo. Uma estudante de graduação que trabalhou no GP-B se tornou a primeira astronauta no espaço, Sally Ride. Outro foi Eric Cornell, que ganhou o Prêmio Nobel de Física em 2001.
“O GP-B aumenta a base de conhecimento sobre a relatividade de maneiras importantes e seu impacto positivo será sentido nas carreiras de estudantes cujas educações foram enriquecidas pelo projeto”, disse Ed Weiler, administrador associado da Diretoria de Missões Científicas na sede da NASA.
Fontes: NASA, Universidade de Stanford
