Crédito da imagem: CSIRO
Os astrônomos descobriram um par de estrelas de nêutrons que poderiam ajudar na busca das longas "ondas de gravidade" teorizadas, previstas pela primeira vez por Einstein. A teoria é que o par está perdendo energia na forma de ondas de gravidade e, eventualmente, desacelerará e se fundirá com uma explosão de energia. Essa nova descoberta diz aos astrônomos que essas estrelas gêmeas de nêutrons são mais comuns do que se pensava anteriormente, e os novos detectores de ondas gravitacionais devem localizar uma fusão a cada ano ou dois, e não uma vez por década.
Os pares de estrelas de nêutrons podem se fundir e emitir ondas de gravidade cerca de seis vezes mais frequentemente do que se pensava, relatam cientistas na edição de hoje da revista Nature [4 de dezembro]. Em caso afirmativo, a atual geração de detectores de ondas gravitacionais poderá registrar um evento desse tipo a cada ano ou dois, em vez de uma vez por década? a previsão mais otimista até agora.
As ondas de gravidade foram previstas pela teoria geral da relatividade de Einstein. Os astrônomos têm evidências indiretas de sua existência, mas ainda não os detectaram diretamente.
A estimativa revisada da taxa de fusão estrela de nêutrons decorre da descoberta de um sistema de estrela de nêutron duplo, um pulsar chamado PSR J0737-3039 e seu companheiro de estrela de nêutron, por uma equipe de cientistas da Itália, Austrália, Reino Unido e EUA usando o radiotelescópio CSIRO Parkes de 64 m no leste da Austrália.
Estrelas de nêutrons são bolas do tamanho de cidades com uma forma incomum e altamente densa de matéria. Um pulsar é um tipo especial? uma estrela giratória de nêutrons que emite ondas de rádio.
O PSR J0737-3039 e seu companheiro são apenas o sexto sistema conhecido de duas estrelas de nêutrons. Eles ficam a 1600-2000 anos-luz (500-600 pc) de distância em nossa galáxia.
Separado por 800.000 km? cerca de duas vezes a distância entre a Terra e a Lua? as duas estrelas se orbitam em pouco mais de duas horas.
Sistemas com velocidades tão extremas precisam ser modelados com a teoria geral da relatividade de Einstein.
"Essa teoria prevê que o sistema está perdendo energia na forma de ondas de gravidade", disse a principal autora Marta Burgay, aluna de doutorado da Universidade de Bolonha.
"As duas estrelas estão em uma" dança da morte ", lentamente espiralando juntas."
Em 85 milhões de anos, as estrelas condenadas se fundirão, ondulando o espaço-tempo com uma explosão de ondas de gravidade.
? Se a explosão ocorreu em nosso tempo, ela poderia ser detectada por uma das gerações atuais de detectores de ondas gravitacionais, como LIGO-I, VIRGO ou GEO? disse o líder da equipe Professor Nicol? D. Amico, diretor do Observatório Astronômico de Cagliari, na Sardenha.
A estimativa anterior da taxa de fusão estrela de nêutrons foi fortemente influenciada pelas características de apenas um sistema, o pulsar B1913 + 16 e seu companheiro. O PSR B1913 + 16 foi o primeiro sistema binário relativístico descoberto e estudado, e o primeiro usado para mostrar a existência de radiação gravitacional.
O PSR J0737-3039 e seu companheiro são um sistema ainda mais extremo e agora formam o melhor laboratório para testar a previsão de Einstein de encolhimento orbital.
O novo pulsar também aumenta a taxa de fusão, por dois motivos.
Ele não viverá tanto quanto o PSR B1913 + 16, dizem os astrônomos. E pulsares como esse são provavelmente mais comuns do que aqueles como PSR B1913 + 16.
? Esses dois efeitos aumentam a taxa de fusão em um fator de seis ou sete? disse o membro da equipe Dr. Dick Manchester, da CSIRO.
Mas o valor numérico real dessa taxa depende de suposições sobre como os pulsares são distribuídos em nossa galáxia.
"Sob o modelo de distribuição mais favorável, podemos dizer, no nível de confiança de 95%, que essa primeira geração de detectores de ondas gravitacionais poderia registrar uma fusão estelar de nêutrons a cada dois ou dois anos". disse o Dr. Vicky Kalogera, professor assistente de física e astronomia da Northwestern University, em Illinois, EUA.
Kalogera e seus colegas Chunglee Kim e Duncan Lorimer modelaram as taxas de coalescência binária usando uma série de suposições.
O novo resultado é? Boas notícias para astrônomos de ondas gravitacionais? de acordo com o professor Andrew Lyne, diretor do Observatório do Banco Jodrell da Universidade de Manchester, no Reino Unido.
"Eles podem começar a estudar uma dessas catástrofes cósmicas a cada poucos anos, em vez de ter que esperar meia carreira", ele disse.
Fonte original: Comunicado de imprensa da CSIRO
