Sistema de estrelas densas pode contrariar a Relatividade Geral
Um sistema recém descoberto de duas estrelas anãs brancas e um pulsar deixou os cientistas perplexos. O mais inacreditável é que todo esse sistema cabe em um espaço menor do que o tamanho da órbita da Terra em torno do Sol. Essa nova descoberta permite estudar a fundo e revisar uma das maiores leis universais existentes: a lei da gravidade.
Originalmente descoberto por um estudante americano usando o Telescópio da Fundação Nacional de Ciência de Green Bank, o pulsar foi encontrado em uma estreita órbita com uma anã branca, e ambos estão na órbita de uma outra estrela anã branca mais distante. Para se ter uma ideia, o pulsar descoberto está a 4.200 anos-luz da Terra, e completa 366 rotações a cada segundo.
O sistema de três corpos representa a melhor oportunidade dos cientistas de descobrir uma violação de um conceito-chave na teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein: o princípio da equivalência forte, que afirma que o efeito da gravidade sobre um corpo não depende da natureza ou da estrutura interna desse corpo.
"Ao fazer medições de alta precisão dos pulsos provenientes do pulsar, podemos testar o tamanho do desvio do princípio de equivalência forte com uma precisão jamais vista", diz Stairs, do Departamento da Universidade de British Columbia (UBC) de Física e Astronomia. "Encontrar um desvio do princípio de equivalência forte indicaria um colapso da Relatividade Geral de Einstein, nos colocando na direção de um novo caminho, que seria uma revisão da lei da gravidade".
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| Ilustração artística de uma estrela de nêutrons no centro da Supernova 1986J |
Quando uma enorme estrela explode como uma supernova e seus restos colapsam em uma estrela de nêutrons superdensa, um poco de sua massa é convertida em energia de ligação gravitacional, o que mantém a densidade da estrela. O princípio da equivalência forte diz que esta energia de ligação ainda deveria de agir gravitacionalmente, como se fosse massa. Praticamente, todas as alternativas da Relatividade Geral sustentam que ela não vai.
Sob o princípio da equivalência forte, o efeito gravitacional da anã branca exterior seria idêntico tanto para a anã branca interior como para a estrela de nêutrons. Se o princípio da equivalência forte é inválido de acordo com as condições desse sistema, o efeito gravitacional da estrela exterior sobre a anã branca interior e sobre a estrela de nêutrons seria ligeiramente diferente, e ao cronometrar com alta precisão a rotação do pulsar, poderemos facilmente detetar isso.
"Fizemos algumas das medições mais precisas de massa em Astrofísica", diz Anne Archibald, uma das autoras do estudo, do Instituto Holandês de Radioastronomia. "Algumas das nossas medições das posições relativas das estrelas no sistema têm precisão de algumas centenas de metros". Anne liderou o estudo para usar as medições para construir uma simulação de computador do sistema que pode prever seus movimentos.
Scott Ransom, do NRAO, acrescenta: "Este é um sistema fascinante em muitos aspectos, incluindo a sua formação, que deve ter sido completamente diferente do que conhecemos, e temos muito trabalho a fazer para entendê-lo completamente".
O programa de observação dos cientistas usou o telescópio da Fundação Nacional de Ciência Green Banck, o radiotelescópio de Arecibo, em Porto Rico, e o radiotelescópio de Westerbork Synthesis, na Holanda. Eles também estudaram o sistema usando os dados do Sloan Digital Sky Survey, o satélite GALEX, o telescópio WIYN, em Kitt Peak, no Arizona, e o Telescópio Espacial Spitzer.
Fonte: Galeria do Meteorito
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