A Relatividade geral de Einstein passa no teste do sistema binário pulsar - anã-branca

Foto - A estrela de nêutrons superdensa, emitindo feixes de ondas de rádio, como um pulsar, orbita bem próximo a uma anã-branca. Eles estão emparelhados. O fundo da grade ilustra as distorções gravitacionais do espaço-tempo.

Por PGAPereira. Um par pulsar-anã-branca deu aos cientistas uma visão sobre a natureza da gravidade. Um par estelar estranho a cerca de 7.000 anos-luz da Terra providenciou a física com um laboratório cósmico única para estudar a natureza da gravidade. A extremamente forte gravidade de uma estrela de nêutrons maciços em órbita com um companheiro estrelar anã- branca coloca as teorias concorrentes da gravidade para um teste mais rigoroso do que qualquer outro disponível antes. Mais uma vez, a teoria geral da relatividade de Albert Einstein, publicado em 1915, sai por cima. Em algum momento, no entanto, os cientistas esperam que o modelo de Einstein seja inválido em condições extremas. A Relatividade Geral, por exemplo, é incompatível com a Teoria Quântica. Os físicos esperam encontrar uma descrição alternativa de gravidade que vai eliminar essa incompatibilidade. Um pulsar recém-descoberto - uma estrela de nêutrons que gira com o dobro da massa do Sol - e sua companheira anã-branca, orbitando um ao outro uma vez a cada 2,5 horas, colocou as teorias gravitacionais em teste mais radical ainda. Observações do sistema, apelidado de PSR J0348 0432, produziu resultados consistentes com as previsões da Relatividade Geral. Os astrônomos descobriram o par firmemente em órbita com Telescópio Green Bank da Fundação Nacional de Ciência (GBT) e, posteriormente, estudou a luz visível com o telescópio de Apache Point, no Novo México, o Very Large Telescope, no Chile, e do telescópio William Herschel, nas Ilhas Canárias. Observações de rádio extensivas com o telescópio de Arecibo, em Porto Rico e do telescópio Effelsberg na Alemanha renderam dados vitais sobre as mudanças sutis na órbita do par.

          Num tal sistema, houve o decaimento de órbitas, causando ondas gravitacionais que transportam a energia do sistema. Ao medir com precisão o tempo de chegada dos impulsos de rádio do pulsar durante um longo período de tempo, os astrônomos podem determinar a taxa de decomposição e da quantidade de radiação emitida gravitacionalmente. A grande massa da estrela de nêutrons em PSR J0348 0432, a proximidade de sua órbita com o seu companheiro, e o fato de que a anã-branca companheira é compacta, mas não outra estrela de nêutrons tudo fazem do sistema uma oportunidade sem precedentes para testar teorias alternativas da gravidade. Sob as condições extremas deste sistema, alguns cientistas pensaram que as equações da Relatividade Geral não podem ser previstas com precisão a quantidade de radiação gravitacional. Concorrentes teorias gravitacionais, eles pensaram, podem revelar-se mais precisa neste sistema. "Nós pensamos que este sistema pode ser extremo o suficiente para mostrar um colapso na Relatividade Geral, mas em vez disso, as previsões de Einstein resistiram bastante bem", disse Paulo Freire, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, na Alemanha. É uma boa notícia, dizem os cientistas, para os pesquisadores esperando para fazer a primeira detecção direta de ondas gravitacionais com instrumentos avançados. Os pesquisadores que utilizam esses instrumentos esperam detectar as ondas gravitacionais que resultam quando as estrelas de nêutrons e buracos negros entram na direção para dentro da espiral em colisões violentas. As ondas gravitacionais são extremamente difíceis de detectar, e mesmo com os melhores instrumentos, os físicos esperam que eles precisam conhecer as características das ondas que procuram, que serão enterrados em "ruído" de seus detectores. Conhecendo as propriedades da onda irá permitir-lhes extrair o sinal de ruído de que eles buscam. "Nossos resultados indicam que as técnicas de filtragem planejadas para esses instrumentos avançados continuam válidas", disse Ryan Lynch, da Universidade McGill.