Tecnologia Científica

O Espaço-tempo estãogirando em torno de uma estrela morta, provando Einstein novamente
A maneira como o tecido do espaço e do tempo gira em um redemoinho ca³smico em torno de uma estrela morta confirmou mais uma previsão da teoria da relatividade geral de Einstein , segundo um novo estudo.
Por Charles Q. Choi - 31/01/2020


Ilustração do artista do arrasto de armação Lense-Thirring
resultante de uma anãbranca rotativa no sistema bina¡rio
em estrela PSR J1141-6545.
(Imagem: © Mark Myers, Centro de Excelaªncia do ARC
para Descoberta de Ondas Gravitacionais (OzGrav))

Essa previsão éum fena´meno conhecido como arrastamento de quadros ou o efeito Lense-Thirring. Ele afirma que o Espaço-tempo agitara¡ em torno de um corpo macia§o e rotativo. Por exemplo, imagine que a Terra estivesse submersa em mel. Amedida que o planeta girava, o mel ao redor girava - e o mesmo se aplica ao Espaço-tempo.

Experiaªncias de satanãlite detectaram o arrasto de quadros no campo gravitacional da Terra em rotação , mas o efeito éextraordinariamente pequeno e, portanto, tem sido difa­cil de medir. Objetos com massas maiores e campos gravitacionais mais poderosos, como ana£s brancas e estrelas de naªutrons, oferecem melhores chances de ver esse fena´meno.

Os cientistas se concentraram no PSR J1141-6545, um jovem pulsar com cerca de 1,27 vezes a massa do sol. O pulsar estãolocalizado entre 10.000 e 25.000 anos-luz da Terra na constelação de Musca (a mosca), que fica perto da famosa constelação de Southern Cross. 

Um pulsar éuma estrela de naªutrons que gira rapidamente e emite ondas de ra¡dio ao longo de seus polos magnanãticos. ( Estrelas de naªutrons são cada¡veres de estrelas que morreram em explosaµes catastra³ficas conhecidas como supernovas; a gravidade desses remanescentes éforte o suficiente para esmagar pra³tons e elanãtrons para formar naªutrons.)

O PSR J1141-6545 circunda uma anãbranca com uma massa quase igual a  do sol. As ana£s brancas são os núcleos superdensos de estrelas mortas do tamanho da Terra que são deixados para trás depois que as estrelas de tamanho manãdio esgotam seu combusta­vel e derramam suas camadas externas. Nosso sol vai acabar como uma anãbranca um dia, assim como mais de 90% de todas as estrelas da nossa gala¡xia.

O pulsar orbita a anãbranca em uma a³rbita estreita e rápida, com menos de 5 horas de duração, percorrendo o espaço a cerca de 1 milha£o km / h, com uma separação máxima entre as estrelas um pouco maior que o tamanho do nosso sol. O autor principal, Vivek Venkatraman Krishnan, astrofisico do Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn, na Alemanha, disse ao Space.com.

Os pesquisadores mediram quando os pulsos do pulsar chegaram a  Terra com precisão de 100 microssegundos durante um período de quase 20 anos, usando os radiotelesca³pios Parkes e UTMOST na Austra¡lia. Isso lhes permitiu detectar um desvio de longo prazo na maneira como o pulsar e a anãbranca orbitam um ao outro.

Depois de eliminar outras possa­veis causas dessa deriva, os cientistas conclua­ram que era o resultado do arrasto de quadros: a maneira como a anãbranca que gira rapidamente no Espaço-tempo faz com que a a³rbita do pulsar mude sua orientação lentamente ao longo do tempo. Com base nonívelde arrasto de quadros, os pesquisadores calcularam que a anãbranca gira em seu eixo cerca de 30 vezes por hora.

Pesquisas anteriores sugeriram que a anãbranca se formou antes do pulsar neste sistema bina¡rio. Uma previsão de tais modelos teóricos éque, antes da supernova formadora de pulsar, o progenitor do pulsar lançou quase 20.000 massas de matéria da Terra na anãbranca ao longo de 16.000 anos, aumentando sua taxa de rotação. 

"Sistemas como o PSR J1141-6545, onde o pulsar émais jovem que a anãbranca, são bastante raros", disse Venkatraman Krishnan. O novo estudo "confirma uma hipa³tese de longa data de como esse sistema bina¡rio surgiu, algo que foi proposto hámais de duas décadas".

Os pesquisadores observaram que eles usavam o arrasto de quadros para fornecer informações sobre a estrela em rotação que a causou. No futuro, eles disseram, eles podem usar um manãtodo semelhante para analisar estrelas bina¡rias de naªutrons para aprender mais sobre sua composição interna ", que, mesmo depois de mais de 50 anos observando-as, ainda não temos controle", Venkatraman Disse Krishnan. "A densidade da matéria dentro de uma estrela de naªutrons excede em muito o que pode ser alcana§ado em um laboratório; portanto, háuma abunda¢ncia de novas físicas a serem aprendidas usando essa técnica para dobrar os sistemas de estrelas de naªutrons".

Os cientistas detalharam suas descobertas on-line na quinta-feira (30 de janeiro) na revista Science.

 

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