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Representação do pulsar anterior J1906 + 0746 (com o vetor de rotação na cor vermelha) em torno do vetor de momento angular total (vetor azul). Dois feixes de rádio são emitidos acima dos pólos magnéticos opostos do pulsar, ao longo do eixo magnético (seta cinza). À medida que os feixes de rádio atravessam nossa linha de visão, podemos reconstruir os mapas de emissão dos feixes, como mostrado nos mapas circulares nas bordas dos dois feixes. Crédito: Gregory Desvignes (MPIfR Bonn / Paris Observatory)
Pulsares em sistemas binários são afetados por efeitos relativísticos, fazendo com que os eixos de rotação de cada pulsar mudem de direção com o tempo. Uma equipe de pesquisa liderada por Gregory Desvignes, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, em Bonn, Alemanha, usou observações de rádio da fonte PSR J1906 + 0746 para reconstruir a emissão polarizada sobre o pólo magnético do pulsar e prever o desaparecimento da emissão detectável. até 2028. As observações desse sistema confirmam a validade de um modelo de 50 anos que relaciona a radiação do pulsar com sua geometria. Os pesquisadores também são capazes de medir com precisão a taxa de mudança na direção da rotação e encontrar um excelente acordo com as previsões da teoria geral da relatividade de Einstein.
O experimento é o teste mais desafiador até o momento desse importante efeito da precessão do spin relativístico para corpos fortemente gravitacionais. Além disso, o formato do feixe de rádio reconstruído tem implicações para a população de estrelas de nêutrons e a taxa esperada de fusões de estrelas de nêutrons, conforme observado por detectores de ondas gravitacionais, como o LIGO.
Os resultados estão publicados na Science , edição 6 de setembro de 2019.
Os pulsares são estrelas de nêutrons de giro rápido que concentram 40% mais massa que o Sol - ou mais! - numa pequena esfera de apenas cerca de 20 km de diâmetro. Eles têm campos magnéticos extremamente fortes e emitem um feixe de ondas de rádio ao longo de seus eixos magnéticos acima de cada um dos pólos magnéticos opostos. Devido à sua rotação estável, um efeito de farol produz sinais pulsados que chegam à Terra com a precisão de um relógio atômico. A grande massa, a compacidade da fonte e as propriedades de relógio permitem que os astrônomos as usem como laboratórios para testar a teoria geral da relatividade de Einstein.
Representação do pulsar anterior J1906 + 0746 (com o vetor de rotação na cor vermelha) em torno do vetor de momento angular total (vetor azul). Dois feixes de rádio são emitidos acima dos pólos magnéticos opostos do pulsar, ao longo do eixo magnético (seta cinza). À medida que os feixes de rádio atravessam nossa linha de visão, podemos reconstruir os mapas de emissão dos feixes, como mostrado nos mapas circulares nas bordas dos dois feixes. Crédito: Gregory Desvignes (MPIfR Bonn / Paris Observatory)
A teoria prevê que o espaço-tempo é curvado por corpos maciços como pulsares. Uma conseqüência esperada é o efeito da precessão do spin relativístico em pulsares binários. O efeito surge de um desalinhamento do vetor de rotação de cada pulsar em relação ao vetor de momento angular total do sistema binário e é provavelmente causado por uma explosão de supernova assimétrica. Essa precessão faz com que a geometria da visualização varie, o que pode ser testado observacionalmente, monitorando alterações sistemáticas no perfil de pulso observado.
Evidências para um perfil de pulso variável atribuído a alterações na geometria de visão causadas pela precessão do spin foram observadas e modeladas no pulsar binário Hulse-Taylor, vencedor do Prêmio Nobel, B1913 + 16. Outros pulsares binários também mostram o efeito, mas nenhum deles permitiu estudos com precisão e nível de detalhe obtidos com o PSR J1906 + 0746.
O alvo é um jovem pulsar com um período de rotação de 144 milissegundos em uma órbita de 4 horas em torno de outra estrela de nêutrons na direção da constelação de Áquila (a Águia), bem perto do plano da Via Láctea.
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Hélio R.M. Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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