Em astronomia, às vezes encontramos referências à velocidade de algo como "supersônica". Acho difícil conciliar esse termo com as velocidades tipicamente observadas em objetos astronômicos. Não seria "relativístico" mais preciso? Qualquer fenômeno próximo à velocidade do som na atmosfera terrestre seria incapaz de percorrer essa longa distância no espaço sideral. Peter Ianciu, Tucson, Arizona
Poderíamos esperar que, nas vastas extensões do céu, a maioria dos objetos se movesse a velocidades extremas. As velocidades relativísticas são tipicamente definidas como qualquer velocidade que exceda 10 a 20% da velocidade da luz (denotada pela letra α). c Como a velocidade da luz é exatamente 299.792,458 quilômetros por segundo, ou aproximadamente 186.282 milhas por segundo, 0,1 c aproximadamente igual a 18.628 milhas (29.979 km) por segundo.
No entanto, objetos macroscópicos como estrelas e planetas movem-se a velocidades significativamente menores do que os objetos relativísticos. O nosso próprio Sol move-se a 250 km/s em relação ao núcleo galáctico — apenas 0,083% da velocidade da luz. A esta velocidade, percorre uma curta distância; portanto, demora cerca de 225 milhões de anos a completar uma rotação em torno do seu eixo.
A estrela mais rápida conhecida, a hipervelocidade J0927–6335, viaja a 2.235 km por segundo. Embora a hipervelocidade de J0927–6335 deixasse o Sol, comparativamente lento, coberto de poeira e humilhado, sua impressionante velocidade ainda representa apenas 0,74% da velocidade da luz, ou 0,0074. c . Assim, mesmo a estrela mais rápida conhecida não se move a 1% da velocidade da luz. E como nenhum dos exoplanetas descobertos atingiu velocidades orbitais próximas a esse valor, podemos também descartar a possibilidade de que a velocidade de qualquer planeta possa ser descrita como relativística.
No entanto, as partículas que compõem os jatos astrofísicos são ejetadas de objetos como buracos negros, quasares e estrelas de nêutrons a velocidades relativísticas. Por exemplo, o pulsar IGR J11014–6103 (associado à Nebulosa do Farol na constelação de Carina) emite um jato com aproximadamente 37 anos-luz de comprimento, que emite partículas a quase 80% da velocidade da luz. Essa velocidade é, sem dúvida, relativística. É importante lembrar que, nesse caso, essas velocidades são alcançadas por partículas — ou seja, átomos — e não por objetos massivos.
Prazo «"supersônico"» Isso se refere a velocidades superiores à velocidade do som, mas há um porém: o som precisa de um meio para se propagar. E a velocidade do som varia em diferentes ambientes. A velocidade do som difere na água e no ar, e mesmo assim, depende de fatores como temperatura e pressão. Ao nível do mar, com pressão atmosférica e temperatura de 20 graus Celsius (68 graus Fahrenheit), a velocidade do som é de cerca de 1.186 km/h (767 mph). Mas a velocidade do som na atmosfera de Marte ou dentro de uma nebulosa ou nuvem molecular no espaço profundo é completamente diferente. Em gás interestelar quente, a velocidade do som pode atingir centenas de milhares de quilômetros por hora.
Assim, na maioria dos casos, quando os astrônomos descrevem um objeto como supersônico, seu ponto de referência é a velocidade do som em seu ambiente local. Uma estrela que se move através de uma nebulosa pode ser descrita como supersônica se estiver se movendo mais rápido do que as ondas sonoras se propagam no gás interestelar ao seu redor. (Às vezes, podemos ver isso facilmente pela presença de uma onda de choque brilhante, semelhante à onda de choque formada na frente de um caça quando ele rompe a barreira do som.) E embora a velocidade orbital média da Terra, de cerca de 30 km/s, seja lenta em comparação com as velocidades típicas do som e das ondas no meio interplanetário, o próprio vento solar passa pela Terra a cerca de 400 km/s. Esse fluxo é supersônico em relação ao plasma circundante (e o vento solar forma uma onda de choque direcionada contra a Terra e seu campo magnético).
No entanto, esses movimentos não são de forma alguma relativísticos.
Edward Herrick-Gleeson, professor de astronomia, São João, Terra Nova e Labrador.
O artigo "O que significa o termo 'supersônico' em astronomia?" foi publicado originalmente na revista Astronomy Magazine.