Um novo estudo, publicado na revista Science, declara que a maneira como o tecido espaço-tempo gira em um redemoinho cósmico em torno de uma estrela morta confirma mais uma previsão da Teoria da Relatividade Geral de Einstein.
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.
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
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