p As teorias da física anteriores introduziram várias constantes fundamentais, incluindo G constante de Newton, que quantifica a força da interação gravitacional entre dois objetos massivos. Combinado, essas constantes fundamentais permitem que os físicos descrevam o universo de maneiras simples e fáceis de entender. p No passado, alguns pesquisadores se perguntaram se o valor das constantes fundamentais mudou ao longo do tempo cósmico. Além disso, algumas teorias alternativas da gravidade (ou seja, adaptações ou substitutos da teoria da relatividade geral de Einstein), preveja que a constante G varia com o tempo.

p Pesquisadores do Centro Internacional de Ciências Teóricas do Instituto Tata para Pesquisa Fundamental na Índia propuseram recentemente um método que pode ser usado para colocar restrições na variação de G ao longo do tempo cósmico. Este método, descrito em um artigo publicado em Cartas de revisão física , é baseado em observações de fusão de estrelas de nêutrons binárias.

p "Vários experimentos restringiram a quantidade de variação de G, "Parameswaran Ajith, um dos pesquisadores que realizou o estudo, disse a Phys.org. "Nosso trabalho mostra que as observações de ondas gravitacionais de binários de estrelas de nêutrons fornecem um novo método para medir a variação de tempo de G. podemos medir a combinação GM / c ² , onde M é a massa total do binário ec é a velocidade da luz. Se tivermos uma medição independente de M e c, podemos determinar o valor de G. "

p Embora a velocidade da luz seja conhecida, não há medição independente da massa de uma fusão de estrelas binárias. O que é conhecido, Contudo, é que as estrelas de nêutrons têm limites de massa específicos.

p Especificamente, os físicos sabem que se uma estrela de nêutrons for muito massiva, ele entrará em colapso sob sua própria gravidade. Por outro lado, se for muito claro, não será capaz de reter seu material. Ajith e seus colegas propuseram essencialmente o uso desses limites de massa conhecidos para restringir a faixa de valores que G pode ter durante uma fusão de estrelas binárias.

p "A ideia original do meu colaborador Shasvath Kapadia era usar a emissão eletromagnética da fusão para estimar independentemente a massa do binário, "Ajith disse." Enquanto isso, em princípio, possível, as incertezas nesta medição são grandes devido à complexa física envolvida. No futuro, tal medição também pode ser possível. "

p As descobertas reunidas por Ajith e seus colegas introduzem novas restrições na constante gravitacional (G) ao longo de uma época cosmológica que não é sondada por quaisquer outras observações. Na verdade, observações anteriores geralmente investigam o universo muito primitivo (ou seja, minutos após o Big Bang) ou a versão mais "recente" do universo (ou seja, até aproximadamente 100 milhões de anos atrás).

p O método desenvolvido por esta equipe de pesquisadores pode ajudar a entender melhor até que ponto a constante gravitacional G varia ao longo do tempo cósmico. Além disso, quando aplicado a futuras observações de ondas gravitacionais, poderia permitir aos físicos sondar o valor de G por uma época cosmológica estendida, abrangendo 10 bilhões de anos.

p "Observatórios de ondas gravitacionais como LIGO e Virgo continuam a melhorar sua sensibilidade. Novos detectores estão sendo construídos no Japão e na Índia, "Ajith disse." Na próxima década, detectaremos ondas gravitacionais de centenas de estrelas binárias de nêutrons. A próxima geração planejada de detectores detectará milhões deles, e cada observação restringirá o valor de G de uma época cosmológica diferente. Desta maneira, deveríamos ser capazes de criar um 'mapa' da variação de G ao longo de uma época cosmológica estendida de 10 bilhões de anos! " p © 2021 Science X Network