Sistema massivo de estrelas traz uma confirmação inédita da teoria de Einstein
Por Daniele Cavalcante | 30 de Outubro de 2020 às 21h00
Pesquisadores conseguiram, pela primeira vez, detectar o desvio gravitacional para o vermelho em um sistema de estrelas distante. Este efeito foi previsto por Albert Einstein e já foi observado no Sistema Solar, sendo um conceito importante para o funcionamento do Sistema de Posicionamento Global (GPS) na Terra, mas ainda não havia sido confirmado em regiões mais afastadas.
Na teoria da relatividade geral de Einstein, o desvio gravitacional para o vermelho é o efeito que a luz sofre por influência da gravidade, tornado-se mais vermelha à medida que se afasta de um grande objeto cósmico. Quanto mais massivo esse objeto for, mais influência gravitacional ele exerce, e quando o fóton (partícula da luz) se afasta, seu comprimento de onda da luz fica mais longo e, portanto, parece ter uma coloração vermelha.
Poucas foram as evidências encontradas em lugares mais distantes do Sistema Solar para determinar que este efeito é universal. Entretanto, um novo estudo mostra como uma equipe de pesquisadores detectou um desvio gravitacional para o vermelho em um sistema de duas estrelas a uma distância de 29 mil anos-luz.
O sistema, chamado 4U 1916-053, é provavelmente formado por uma estrela de nêutrons e uma anã branca, ou seja, ambos remanescentes de estrelas que já atingiram o fim de seus respectivos ciclos, sendo o primeiro um objeto muito mais denso. A dupla gira uma ao redor da outra a apenas 346.000 km de distância entre si — aproximadamente a distância entre a Terra e a Lua. Com o Observatório de Raios-X Chandra, da NASA, os cientistas conseguiram mostrar os efeitos do desvio gravitacional para o vermelho que ocorrem por lá.
Primeiro, eles detectaram as assinaturas eletromagnéticas do ferro e do silício, sendo que cada um desses elementos reflete a luz de uma forma. No entanto, houve também uma distorção nas ondas de luz, que se deslocaram para comprimentos maiores e, portanto, mais vermelhos do que caso fossem observadas perto de corpos menos massivos e com menor influências gravitacionais.
O desvio para o vermelho, também conhecido como redshift, é bastante comum nas observações do Efeito Doppler Inicialmente os cientistas pensaram tratar-se disso, mas ao calcular o redshift co.m o Efeito Doppler, eles notaram que os valores eram grandes demais. Então, eles refizeram os cálculos utilizando a teoria do desvio para o vermelho gravitacional e tudo fez mais sentido.
Além de inédita por ser detectada em uma região tão distante, esta é a primeira evidência desse efeito em um sistema binário no qual habita uma estrela de nêutrons. A equipe estudará este sistema com mais calma no próximo ano e deverá fornecer mais detalhes sobre a descoberta. O novo artigo foi revisado por pares e aceito para publicação no Astrophysical Journal Letter.