Espaço-tempo gira em torno de uma estrela morta, provando que Einstein estava certo

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Estudo detectou que o espaço-tempo gira em um redemoinho cósmico em torno de uma estrela

Essa previsão, conhecida como arrasto de quadros ou efeito Lense-Thirring, afirma que o espaço-tempo vai se mover em torno de um corpo massivo e rotativo. Por exemplo, se à Terra estivesse submersa em mel, à medida que o planeta girasse, o mel ao redor iria se movimentar também ? o mesmo conceito se aplica ao espaço-tempo.

Medições de satélite detectaram o arrasto de quadros no campo gravitacional da Terra em rotação, mas o efeito é extraordinariamente pequeno e, portanto, tem sido difícil de medir. Objetos com massas maiores e campos gravitacionais mais poderosos, como anãs brancas e estrelas de nêutrons, oferecem melhores chances de ver esse fenômeno.

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Por isso, os cientistas se concentraram no PSR J1141-6545, um jovem pulsar (estrela de nêutron) com cerca de 1,27 vezes a massa do Sol. O pulsar está localizado entre dez mil e 25 mil anos-luz da Terra na constelação de Musca, que fica próxima da constelação Southern Cross.

Um pulsar é uma estrela de nêutrons que gira rapidamente e emite ondas de rádio ao longo de seus polos magnéticos. As estrelas de nêutrons são cadáveres de estrelas que morreram em explosões conhecidas como supernova. A gravidade presente nesses remanescentes é forte o suficiente para esmagar prótons e elétrons para formar nêutrons.

O PSR J1141-6545 circunda uma anã branca com uma massa quase igual à do Sol. As anãs brancas são núcleos superdensos de estrelas mortas do tamanho da Terra que são abandonados depois que as estrelas de tamanho médio esgotam seu combustível e derramam suas camadas externas.

O pulsar circunda a anã branca em uma órbita estreita e rápida, com menos de cinco horas de duração, percorrendo o espaço a cerca de um milhão de quilômetros por hora.

Os pesquisadores mediram os movimentos do pulsar ao chegarem à Terra com precisão de 100 microssegundos durante um período de quase 20 anos, usando os radiotelescópios Parkes e UTMONST na Austrália. Isso lhes permitiu detectar um desvio de longo prazo na maneira como o pulsar e a anã branca orbitam um ao outro.

Depois de eliminar outras possíveis causas dessa deriva, os cientistas concluíram que era o resultado do arrasto de quadros: a maneira como a anã branca, que gira rapidamente no espaço-tempo, faz com que a órbita do pulsar mude sua orientação lentamente ao longo do tempo. Com base nesse fenômeno, os pesquisadores calculam que a anã branca gira em seu eixo cerca de 30 vezes por dia.

Pesquisas anteriores sugerem que a anã branca se formou antes do pulsar neste sistema binário. Uma previsão de tais modelos teóricos é que, antes da supernova, o progenitor do pulsar lançou o equivalente a 20 mil massas de matéria na anã branca ao longo de 16 mil anos, aumentando sua taxa de rotação.

“Sistemas como o PSR J1141-6545, onde o pulsar é mais jovem que a anã branca, são bastante raros”, disse Venkatraman Krishnan, um dos principais autores do estudo. A nova pesquisa “confirma uma hipótese de longa data de como esse sistema binário surgiu, algo que foi proposto há mais de duas décadas”.

Via: Space