«

»

fev 09

Pulsar binário permite provar com maior precisão a Teoria Geral da Relatividade

Novas e precisas medições de um sistema binário de pulsares permitirão aos cientistas testar a teoria da geral da relatividade com uma precisão jamais alcançada anteriormente, segundo as estimativas dos especialistas. Essa imagem mostra a concepção artística do movimento da dupla de pulsares. Crédito: Swinburne University

Novas e precisas medições de um sistema binário de pulsares permitirão aos cientistas testar a teoria da geral da relatividade com uma precisão jamais alcançada anteriormente, segundo as estimativas dos especialistas. Essa imagem mostra a concepção artística do movimento da dupla de pulsares. Crédito: Swinburne University

Novas medições astronômicas no único pulsar binário conhecido permitirão aos astrofísicos testar e confirmar a Teoria Geral da Relatividade de Einstein com uma precisão jamais atingida até hoje.

Os pesquisadores do centro de astrofísica e super-computação da Universidade de Swinburne em Melbourne, Austrália, apuraram com extrema precisão a distância da Terra a dupla de pulsares,  chamada J0737-3039A/B, implementando um sistema computacional que combina informações dos principais telescópios da Austrália, o que permitiu um aumento efetivo na sensibilidade dos resultados.

A pesquisa

O radiotelescópio Parkes (64m) em Nova Gales do Sul na Austrália (o maior dos dois)

O radiotelescópio Parkes (64m) em Nova Gales do Sul na Austrália (o maior dos dois)

Dr. Adam Deller, PhD da Swinburne University em Melbourne destaca que é muito difícil medir distâncias no espaço usando os telescópios e equipamentos existentes. O software de Deller incrementa a sensibilidade da rede de telescópios correlacionando os sinais desses instrumentos distantes entre si milhares de quilômetros.

Essa técnica, conhecida como Very Long Baseline Interferometry (VLBI), simula um rádiotelescópio virtual com o diâmetro equivalente a área coberta pela rede espalhada de radiotelescópios.

Deller e seus colegas usaram o esse novo sistema para examinar o pulsar duplo chamado J0737-3039A/B.

Sistema único

Descobertos em 2003 esses pulsares binários distam entre si apenas 800.000 quilômetros e completam uma órbita a cada duas horas e meia a uma velocidade de 300 km/s. Apesar de ter apenas 20 km de largura, cada um dos pulsares pesa mais que o Sol.

O time usou o software de Dellar para coletar dados de 6 radiotelescópios da Austrália (Parkes, Narrabi, Mopra, Tidbinbilla, VLBI e ASKAP) e os analisou usando os supercomputadores da universidade de Swinburne.

Rádiotelescópio Mopra na Austrália

Rádiotelescópio Mopra na Austrália

“Quando combinamos os sinais provenientes de cada telescópio, você obtém como produto final imagens em resoluções bem detalhadas do objeto alvo”, disse Dellar.

As observações mostraram que os pulsares estão a 1.150 parsecs (a 3.750 anos-luz da Terra), mais de duas vezes a distância estimada anteriormente.

Esse vídeo abaixo mostra a formação de um sistema binário de pulsares. Após a explosão como supernova da estrela binária mais massiva e a formação do primeiro pulsar a companheira evolui e torna-se uma gigante vermelha. Durante essa fase a massa da estrela gigante é capturada, por acresção, no pulsar que conseqüentemente reduz seu período de rotação. Após algum tempo a companheira gigante também explode como uma supernova e o segundo pulsar surge assim no sistema {Animação criada por John Rowe Animation}.

Um laboratório ideal

Visão dupla! o pulsar duplo vai comprovar a teoria de Einstein

Visão dupla! o pulsar duplo vai comprovar a teoria de Einstein. As medições revelaram que os pulsares binários estão de fato bem mais distantes do que se pensava anteriormente e estão localizados em uma região ideal para se testar a teoria geral da relatividade, de acordo com o artigo publicado na revista Science.O astrofísico e professor Matthew Bailes, diretor do Swinburne Centre for Astrophysics and Supercomputing e um dos autores do artigo, afirmou que “Trata-se de um laboratório gravitacional excepcional”.

Os pesquisadores usaram a sensibilidade apurada dos telescópios para medir o paralaxe dos pulsares, sua aparente flutuação gravitacional (a oscilação do par) causada pelo movimento da Terra ao redor do Sol, para determinar a distância dos mesmos em relação a Terra.

Com essa informação os astrônomos poderão prever que mudanças poderão ocorrer na nas órbitas dos pulsares de acordo com a teoria de Einstein. Com esses dados disponíveis um time internacional de astrônomos começaram agora um esforço de 10 anos de duração para mapear órbitas estrelares como precisão ‘ridícula’, disse Bailes. “Estamos perto de calcular com precisão de milímetros por orbita”.

Se as previsões concordarem com os resultados da pesquisa de 10 anos, os pesquisadores estarão 99,99% seguros que a Teoria Geral da Relatividade está correta até um grau de certeza de 99,95%.

A conexão gravitacional

A Relatividade Geral foi proposta por Albert Einstein em 1916 e é atualmente a teoria aceita da gravitação. Uma vez que existem também teorias concorrentes, os físicos têm procurado por dados que poderiam confirmar ou negar a veracidade da teoria de Einstein.

De acordo com a teoria de Einstein o tempo e a gravidade são interdependentes de forma que o tempo flui de forma mais lenta quando o objeto medido é submetido a intensa gravidade.

A teoria gravitacional também propõe que gravidade se propaga através das ondas gravitacionais. Todavia, tais ondas são tão tênues que só podem ser detectadas em sistemas onde há intensa interação gravitacional entre seus componentes, tais como raros sistemas binários que não estão se acelerando em relação à Terra, como esse duplo pulsar.

George Hobbs, um astrônomo da “CSIRO’s Australia Telescope National Facility“, disse que um grande número de novos e interessantes testes da Teoria da Relatividade Geral poderão ser agora realizados baseando-se nesses pulsares.

“Um conjunto de efeitos relativísticos interessantes se apóia em nosso conhecimento da distância da Terra ao pulsar binário”, disse Hobbs. “O novo estudo provê uma distância precisa.”

Fontes:

Science Magazine: Implications of a VLBI Distance to the Double Pulsar J0737-3039A/B por A. T. Deller, M. Bailes, S. J. Tingay

The Sydney Morning Herald:Einstein’s lingering theory to face a galactic decider

ABC Science: Astronomers get double pulsar’s measure por Carmelo Amalfi

Cosmos Magazine: Pulsars give more accurate test of relativity por Katie Lee

Veja também outros artigos relacionados com esse tema no Cosmos Magazine:

1 comentário

  1. Antônio Jorge

    Muito boa a matéria. Estou desenvolvendo um estudo que une força gravitacional e força eletromagnética com demonstrações matemáticas binárias que reforçam a teoria das cordas. Recentemente desenvolvi um nova teorema matemático que facilitou o entendimento matemático para teoria que chamo de teoria dos binários e gostaria de saber como posso fazer para demonstra-las. abraços

Deixe uma resposta