quarta-feira, 8 de janeiro de 2014

Sistema de três estrelas recém-descoberto pode testar a Teoria da Relatividade Geral de Einstein

Sistema com duas estrelas anãs brancas e um pulsar superdenso será pesquisado


(DM) Um sistema com duas estrelas anãs brancas e um pulsar superdenso, comprimidos em um espaço menor que o da órbita da Terra em volta do Sol, está permitindo aos astrônomos testar uma gama de mistérios cósmicos, incluindo a natureza própria da gravidade.

A equipe internacional, que inclui o astrônomo da University of British Columbia (UBC), Ingrid Stairs, relatou suas descobertas na revista Nature, no dia 5 de janeiro.

Originalmente descoberto por um estudante americano usando o Telescópio da Fundação Nacional de Ciência Green Bank, o pulsar – 4.200 anos-luz da Terra, girando cerca de 366 vezes por segundo – foi encontrado por estar em estreita órbita com uma estrela anã branca e o par está em órbita com outra anã branca mais distante.

O sistema de três corpos é a melhor oportunidade dos cientistas ainda de verificar a violação de um conceito-chave da teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein: o forte princípio de equivalência, que afirma que o efeito da gravidade sobre um corpo não depende da natureza ou da estrutura interna desse corpo.

“Ao fazer a cronometragem de alta precisão dos pulsos eletromagnéticos advindos do pulsar, podemos testar se há desvios do forte princípio de equivalência com uma sensibilidade com magnitude nunca antes disponíveis”, afirmou Escadas, com o Departamento de Física e Astronomia da UBC. “Encontrar um desvio do princípio de equivalência forte indicaria um colapso da Relatividade Geral o que nos apontaria para outra nova e revisada teoria sobre a gravidade.”

“Este é o primeiro pulsar de milissegundo encontrado em um sistema desta classificação (três estrelas), e nós reconhecemos imediatamente que ele nos oferece uma oportunidade tremenda para estudar os efeitos e a natureza da gravidade”, diz Scott Ransom do Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO, da sigla em inglês), que liderou o estudo. “Este sistema triplo nos dá um laboratório cósmico natural muito melhor do que qualquer coisa encontrada antes para aprender exatamente como sistemas de três corpos trabalham e, potencialmente, para detecção de problemas com a Relatividade Geral, a qual os físicos esperam testar em condições extremas.”

ENTENDA
Quando uma estrela massiva explode-se em uma supernova e seus restos colapsam em uma estrela superdensa de neutrons, parte de sua massa é convertida em energia de ligação gravitacional que a mantém próxima desta recém-formada estrela. O princípio de equivalência forte afirma que esta energia de ligação vai reagir gravitacionalmente como se fosse massa. Praticamente todas as alternativas à Relatividade Geral sustentam que essa energia não iria reagir.

Segundo o princípio de equivalência forte, o efeito gravitacional da estrela anã branca externa seria identico para a anã branca interna e para a estrela de neutrons. Se o princípio é inválido nas condições deste sistema, o efeito gravitacional da estrela externa anã branca interna na estrela de neutrons seria ligeiramente diferente. Portanto, estudar o pulsar poder facilmente testar estas variações.

“Nós fizemos umas da medidas mais de massa mais precisas da astrofísica”, afirmou Anne Archibald do Instituto de Radio Astronomia da Holanda, um dos autores do estudo. “Algumas de nossas medidas das posições relativas das estrelas no sistema são precisas por até algumas centenas de metros”. Archibald aplicou as medidas para construir uma simulação de computador que pode prever os movimentos deste sistema de estrelas.

Scott Ransom, da NRAOs, acrescentou: “Este é uma sistema fascinante em várias formas, incluindo que pode ter sido uma das mais loucas formações cósmicas da história, e temos muito trabalho a fazer para entendê-la completamente.”

O Programa de observação dos cientistas utilizou o telescópio da Fundação Nacional de Ciência Green Bank, o radiotelescópio de Arecibo, em Porto Rico, e o Rádio Telescópio de Síntese Westerbork, na Holanda. Eles também estudaram o sistema usando dados do Sloan Digital Sky Survey, o satélite GALEX, o telescópio WIYN em Kitt Peak, Arizona, e o Telescópio Espacial Spitzer.
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