Os testes mais precisos de sempre à teoria da Relatividade Geral, objecto de um artigo meu no Público. Fica aqui o texto.
Relatividade geral sobrevive ao mais preciso teste de sempre
Observação de um pulsar duplo permitiu a detecção indirecta de ondas gravitacionais
Uma equipa internacional de astrónomos utilizou observações de um pulsar duplo para testar a Teoria da Relatividade Geral de Einstein.
Os astrónomos, liderados por Michael Kramer do observatório Jodrell Bank, na Universidade de Manchester, no Reino Unido, basearam-se em observações feitas num par de pulsares para efectuarem os testes mais precisos alguma vez já realizados à teoria. Todos os resultados obtidos estão de acordo com os por esta previstos.
O pulsar duplo PSR J0737-3039A/B, descoberto em 2003 pela mesma equipa responsável por estas observações, situa-se a cerca de 2000 anos-luz da Terra, na direcção da constelação Puppis. É formado por duas estrelas de neutrões compactas em rotação em torno uma da outra, cada uma com um raio de cerca de dez quilómetros e massa superior à do Sol, estando separadas por uma distância de um milhão de quilómetros. Devido ao seu pequeno tamanho, elevada densidade e curto período orbital (duas horas e 24 minutos), o pulsar duplo tem um potencial gravitacional cerca de cem mil vezes superior ao do Sol, o valor mais alto conhecido em todo o Universo, excepção feita aos buracos negros. Por isto, perto destes pulsares o espaço-tempo é muito mais curvo e os efeitos relativistas são muito mais sensíveis. Os pulsares emitem radiação que pode ser captada por telescópios, permitindo determinar a curvatura do espaço-tempo e constituindo-se assim um excelente laboratório para a teoria da Relatividade Geral. Estas medições permitirão determinar se a Relatividade Geral é válida somente em regiões onde o campo gravitacional é fraco, como o nosso sistema solar, ou se o é igualmente onde o campo é muito forte.
Utilizando três dos maiores radiotelescópios do mundo, a equipa mediu cinco efeitos relativistas não previstos pelas leis de Newton. Todos os efeitos medidos estão em completo acordo com as previsões da teoria de Einstein, mas aquele em que a concordância é mais espectacular (de 0,05 por cento) é o chamado atraso de Shapiro: os sinais luminosos de um pulsar, quando passam junto ao outro, são atrasados pela curvatura do espaço-tempo.
Outro efeito relativista observado é a dilatação do tempo (o “relógio” de um pulsar anda tão mais lentamente quanto mais fortemente sentir o campo gravitacional criado pelo outro pulsar).
Dois desses efeitos, relacionados, são declínio orbital e a radiação gravitacional: os dois pulsares perdem energia devido à emissão de ondas gravitacionais (ondas que propagam campos gravitacionais no lugar dos electromagnéticos). Como consequência as estrelas desaceleram e aproximam-se em espiral, até finalmente colidirem formando-se um único corpo. Os astrónomos observaram que a distância que separa os pulsares diminui cerca de 7 milímetros por dia.
A emissão de ondas gravitacionais é uma consequência da Relatividade Geral de Einstein. Estas ondas são extremamente difíceis de detectar, nunca tendo sido observadas directamente. A diminuição do raio da órbita observada corresponde exactamente ao esperado pela perda de energia devida à sua emissão. As observações desta equipa dão assim uma prova indirecta da existência de ondas gravitacionais.
Os resultados foram publicados na edição do passado dia 14 de Setembro da revista Science. Apesar de os testes terem sido efectuados com uma precisão de 99,5 por cento, a equipa espera aumentar ainda mais esta precisão em testes futuros, de forma a observar a estrutura destas estrelas superdensas e eventualmente detectar pela primeira vez sinais de gravitação quântica, cuja presença introduziria correcções mensuráveis (embora muito pequenas) a estes resultados.
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