p O pulsar e a anã branca interna caem na atração gravitacional da anã branca externa (em vermelho). Na maioria das teorias da gravidade, a gravidade muito forte do pulsar significa que ele cairá com uma aceleração diferente da anã branca interna. Mas a teoria de Einstein prevê que eles deveriam cair exatamente da mesma maneira. Crédito:Neil Blevins
p Jogue uma bola de gude e uma bala de canhão da Torre Inclinada de Pisa ao mesmo tempo e elas atingirão o solo ao mesmo tempo. Esse fato é explicado pela teoria da gravidade de Albert Einstein - relatividade geral - que prevê que todos os objetos caem da mesma maneira, independentemente de sua massa ou composição. p Até mesmo a Terra e a lua "caem" da mesma maneira em direção ao sol enquanto orbitam uma a outra.
p A teoria de Einstein passou em todos os testes em laboratórios e em outras partes do nosso sistema solar. Mas os cientistas sabem que a mecânica quântica se comporta de maneira diferente, então a teoria de Einstein tem que quebrar em algum lugar. Este princípio também se aplica a objetos com extrema gravidade?
p A resposta é sim, "de acordo com uma equipe internacional de astrônomos, incluindo um da Universidade de Wisconsin-Milwaukee. Eles testaram a questão com a ajuda de três estrelas orbitando uma a outra em um "laboratório" natural de cerca de 4, 200 anos-luz da Terra.
p Descobertas da equipe, liderado por pesquisadores da Universidade de Amsterdã e do Instituto Holandês de Radioastronomia (ASTRON), são publicados hoje em
Natureza .
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Sistema de estrelas triplas
p O objeto de teste é um sistema de estrelas triplas chamado PSR J0337 + 1715, consistindo em uma estrela de nêutrons em uma órbita de 1,6 dias com uma anã branca. Este par está em uma órbita de 327 dias com outra anã branca mais distante.
p Do tamanho de um planeta, uma anã branca é uma estrela que esgotou seu combustível nuclear e apenas o núcleo quente permanece. Embora as anãs brancas sejam pequenas e densas, nada supera a densidade de uma estrela de nêutrons, que é uma cinza que sobra depois que uma estrela queimada explodiu. Sua gravidade esmagou os enormes restos em um resquício do tamanho de uma cidade.
p A estrela de nêutrons se torna um pulsar quando gira rapidamente e tem um forte campo magnético. Pulsares emitem ondas de rádio, Raios X ou mesmo luz óptica a cada rotação.
p Os pesquisadores fizeram a medição apenas rastreando a estrela de nêutrons, um pulsar.
p "Ele gira 366 vezes por segundo, e feixes de ondas de rádio giram, "disse Anne Archibald, o primeiro autor do artigo na ASTRON e na Universidade de Amsterdã. "Eles varrem a Terra em intervalos regulares, como um farol cósmico. Usamos esses pulsos de rádio para rastrear a posição da estrela de nêutrons. "
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Gravidade anã branca
p Quando o pulsar se move, algo está causando isso, disse David Kaplan, professor associado de física da Universidade de Wisconsin-Milwaukee e co-autor do artigo. "Se Einstein estiver correto, tem que ser a gravidade da anã branca que está circulando que está fazendo o pulsar se mover. "
p A equipe de astrônomos acompanhou a estrela de nêutrons por seis anos usando o Westerbork Synthesis Radio Telescope na Holanda, o Telescópio Green Bank em West Virginia e o Observatório Arecibo em Porto Rico.
p Se a estrela de nêutrons caiu de forma diferente da anã branca, os pulsos chegariam em um horário diferente do esperado. Mas, pelo que os pesquisadores sabem, isso não aconteceu. Archibald e seus colegas descobriram que qualquer diferença entre as acelerações da estrela de nêutrons e da anã branca é muito pequena para ser detectada.
p Este sistema oferece aos pesquisadores a oportunidade de testar a natureza da gravidade com muito mais sensibilidade, disse Kaplan, que estava entre os pesquisadores que publicaram pela primeira vez no sistema que foi descoberto em 2012.
p "Nós nos saímos melhor com este sistema do que os testes anteriores por um fator de 10, "disse Kaplan." Mas não é uma resposta rígida. A reconciliação da gravidade com a mecânica quântica ainda não foi resolvida. "
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Não posso ignorar a relatividade
p Uma descrição mais precisa da gravidade também é importante por outras razões, disse Kaplan.
p "Se você ignorou a relatividade geral, mas tentou usar o GPS do seu telefone, você acabaria longe de seu destino, "disse ele." Mas também estamos tentando entender como o universo funciona aqui. Ainda não entendemos como as estrelas se movem. "
p Avanços em radiotelescópios oferecem mais chances de encontrar o sistema triplo perfeito para testar, disse Jason Hessels, professor associado da ASTRON e da Universidade de Amsterdã.
p Se o Square Kilometer Array for construído na Austrália e na África do Sul conforme planejado, seria o maior radiotelescópio do mundo, capaz de encontrar muitos mais pulsares de milissegundos como são agora conhecidos em nossa galáxia.
p "Entre esses sistemas ainda não descobertos podem se esconder ferramentas ainda mais poderosas para a compreensão do universo, "Hessels disse." Talvez um desses possa fornecer nossa primeira olhada em uma teoria além de Einstein. "