Confirmado arrasto relativístico previsto por Einstein

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/02/2020

Representação artística do "arrasto de referenciais": duas estrelas orbitando uma à outra torcendo espaço e tempo.
[Imagem: Mark Myers/OzGrav ARC Centre of Excellence]

Arrasto de referenciais

Um século após ter sido teorizada, astrônomos detectaram os efeitos da precessão Lense-Thirring - um efeito de arrasto de referenciais relativístico - no movimento de um sistema estelar binário, composto por uma anã branca e um pulsar.

Vivek Krishnan e seus colegas de quatro países analisaram vinte anos de dados observacionais do binário para finalmente confirmar essa previsão, feita pela teoria geral da relatividade de Einstein.

Quando um objeto maciço gira, a relatividade geral prevê que ele puxa o espaço-tempo ao seu redor, um fenômeno conhecido como arrasto de referenciais.

Esse fenômeno causa a precessão do movimento orbital de objetos gravitacionalmente acoplados, como os dois corpos de um sistema binário - a precessão é a mudança do eixo de rotação de um objeto induzido por outro astro, um efeito giroscópico muito sutil, mas que pode ser imaginado como um pião desengonçado que ameaça cair.

Embora o arrasto de referências já tivesse sido detectado por experimentos de satélites artificiais no campo gravitacional da Terra, nesses casos o efeito é tremendamente pequeno e difícil de medir. Objetos mais massivos, como anãs brancas ou estrelas de nêutrons, oferecem uma oportunidade melhor para observar o fenômeno sob campos gravitacionais muito mais intensos.

Representação artística de uma estrela de nêutrons que gira rapidamente e de uma anã branca arrastando o tecido do espaço-tempo em torno de sua órbita.
[Imagem: Mark Myers/OzGrav ARC Centre of Excellence]

Precessão

Vivek Krishnan e seus colegas observaram o PSR J1141-6545, um jovem pulsar girando rapidamente em uma órbita apertada em torno de uma enorme anã branca.

Eles mediram os tempos de chegada dos pulsos - um pulsar pisca como se fosse um farol cósmico - com uma precisão de 100 microssegundos, durante um período de quase vinte anos, o que lhes permitiu identificar um desvio de longo prazo nos parâmetros orbitais.

Após eliminar outras possíveis causas dessa deriva orbital, a equipe concluiu que ela é resultado da precessão Lense-Thirring (Josef Lense [1890-1985] e Hans Thirring [1888-1976]) devido à rápida rotação do companheiro da anã branca.

Estes resultados confirmam a predição da relatividade geral e permitiram aos autores melhorar a precisão dos cálculos da velocidade de rotação da anã branca.

Bibliografia:

Artigo: Lense-Thirring frame dragging induced by a fast-rotating white dwarf in a binary pulsar system
Autores: Vivek Venkatraman Krishnan, M. Bailes, W. van Straten, N.Wex, P. C. C. Freire, E. F. Keane, T. M. Tauris, P. A. Rosado, N. D. R. Bhat, C. Flynn, A. Jameson, S. Osowski
Revista: Science
Vol.: 367, Issue 6477 pp. 577-580
DOI: 10.1126/science.aax7007

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