{"id":2375,"date":"2019-09-10T05:37:26","date_gmt":"2019-09-10T05:37:26","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=2375"},"modified":"2019-09-13T05:41:44","modified_gmt":"2019-09-13T05:41:44","slug":"mapa-de-emissao-pulsar-gracas-a-einstein","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2019\/09\/10\/mapa-de-emissao-pulsar-gracas-a-einstein\/","title":{"rendered":"Mapa de emiss\u00e3o pulsar gra\u00e7as a Einstein"},"content":{"rendered":"\n<p>Os pulsares em sistemas bin\u00e1rios s\u00e3o afetados por efeitos relativ\u00edsticos, fazendo com que os eixos de rota\u00e7\u00e3o de cada pulsar mudem de dire\u00e7\u00e3o com o tempo. Uma equipa liderada por Gregory Desvignes do Instituto Max Planck para Radioastronomia em Bona, Alemanha, usou observa\u00e7\u00f5es de r\u00e1dio da fonte PSR J1906+0746 para reconstruir a emiss\u00e3o polarizada acima do polo magn\u00e9tico do pulsar e para prever o desaparecimento da emiss\u00e3o detet\u00e1vel at\u00e9 2028. As observa\u00e7\u00f5es deste sistema confirmam a validade de um modelo com 50 anos que relaciona a radia\u00e7\u00e3o do pulsar com a sua geometria. Os investigadores tamb\u00e9m s\u00e3o capazes de medir com precis\u00e3o o ritmo de mudan\u00e7a na dire\u00e7\u00e3o da rota\u00e7\u00e3o e encontraram que est\u00e1 de excelente acordo com as previs\u00f5es da teoria geral da relatividade de Einstein.<\/p>\n\n\n\n<p>A experi\u00eancia \u00e9 o teste mais desafiador, at\u00e9 \u00e0 data, deste importante efeito de precess\u00e3o relativista da rota\u00e7\u00e3o para corpos com gravidades fortes. Al\u00e9m disso, o formato do feixe de r\u00e1dio reconstru\u00eddo tem implica\u00e7\u00f5es para a popula\u00e7\u00e3o de estrelas de neutr\u00f5es e para a taxa esperada de fus\u00f5es de estrelas de neutr\u00f5es, conforme observado por detetores de ondas gravitacionais como o LIGO.<\/p>\n\n\n\n<p>Os resultados foram publicados na edi\u00e7\u00e3o de 6 de setembro da revista Science.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter\"><a href=\"https:\/\/www.mpifr-bonn.mpg.de\/4743306\/original-1567493011.jpg?t=eyJ3aWR0aCI6ODAwLCJoZWlnaHQiOjYwMCwib2JqX2lkIjo0NzQzMzA2fQ==--1fdfa01f367e9b9118a1507688ed6ee6cf37210d\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"540\" height=\"382\" src=\"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/original.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-2376\" srcset=\"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/original.jpg 540w, https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/original-300x212.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 540px) 100vw, 540px\" \/><\/a><figcaption>PSR J1906+0746: o efeito relativ\u00edstico da precess\u00e3o da rota\u00e7\u00e3o de um pulsar permite a resolu\u00e7\u00e3o da estrutura de feixo do pulsar.<br>Cr\u00e9dito: Gregory Desvignes &amp; Michael Kramer, MPIfR<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Os pulsares s\u00e3o estrelas de neutr\u00f5es com r\u00e1pida rota\u00e7\u00e3o que concentram 40% mais massa do que o Sol &#8211; ou mais! &#8211; numa pequena esfera com apenas aproximadamente 20 km de di\u00e2metro. T\u00eam campos magn\u00e9ticos extremamente fortes e emitem um feixe de ondas de r\u00e1dio ao longo dos seus eixos magn\u00e9ticos acima de cada um dos seus polos magn\u00e9ticos. Devido \u00e0 sua rota\u00e7\u00e3o est\u00e1vel, um efeito de farol produz sinais pulsados que chegam \u00e0 Terra com a precis\u00e3o de um rel\u00f3gio at\u00f3mico. A grande massa, a compacidade da fonte e as propriedades tipo-rel\u00f3gio permitem que os astr\u00f3nomos os usem como laborat\u00f3rios para testar a teoria geral da relatividade de Einstein.<\/p>\n\n\n\n<p>A teoria prev\u00ea que o espa\u00e7o-tempo \u00e9 curvado por corpos massivos como pulsares. Uma consequ\u00eancia esperada \u00e9 o efeito da precess\u00e3o relativista da rota\u00e7\u00e3o em pulsares bin\u00e1rios. O efeito surge de um desalinhamento do vetor de rota\u00e7\u00e3o de cada pulsar em rela\u00e7\u00e3o ao vetor de momento angular do sistema bin\u00e1rio e \u00e9 provavelmente causado por uma explos\u00e3o de supernova assim\u00e9trica. Esta precess\u00e3o faz com que a geometria da vis\u00e3o varie, o que pode ser testado observacionalmente, monitorizando altera\u00e7\u00f5es sistem\u00e1ticas no perfil de pulso observado.<\/p>\n\n\n\n<p>Foram observadas evid\u00eancias de um perfil de pulso vari\u00e1vel atribu\u00eddo a mudan\u00e7as na geometria de vis\u00e3o, mudan\u00e7as estas provocadas pela precess\u00e3o da rota\u00e7\u00e3o, no pulsar bin\u00e1rio Hulse-Taylor (B1913+16). Outros pulsares bin\u00e1rios tamb\u00e9m mostram o efeito, mas nenhum deles permitiu estudos com a precis\u00e3o e com o n\u00edvel de detalhe obtidos com PSR J1906+0746.<\/p>\n\n\n\n<p>O alvo \u00e9 um jovem pulsar com um per\u00edodo de rota\u00e7\u00e3o de 144 milissegundos numa \u00f3rbita de 4 horas em torno de outra estrela de neutr\u00f5es na dire\u00e7\u00e3o da constela\u00e7\u00e3o de \u00c1guia, bem perto do plano da nossa Gal\u00e1xia, a Via L\u00e1ctea.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;PSR J1906+0746 \u00e9 um laborat\u00f3rio \u00fanico no qual podemos restringir simultaneamente a f\u00edsica das emiss\u00f5es de r\u00e1dio pulsar e testar a teoria geral da relatividade de Einstein,&#8221; diz Gregory Desvignes do Instituto Max Planck para Radioastronomia em Bona, o autor principal do estudo.<\/p>\n\n\n\n<p>A equipa de investiga\u00e7\u00e3o monitorizou o pulsar de 2012 a 2018 com o radiotelesc\u00f3pio Arecibo de 305 metros a uma frequ\u00eancia de 1,4 GHz. Essas observa\u00e7\u00f5es foram complementadas com dados de arquivo dos radiotelesc\u00f3pios Nan\u00e7ay e de Arecibo registados entre 2005 e 2009. No total, o conjunto de dados dispon\u00edvel compreende 47 \u00e9pocas, que v\u00e3o de julho de 2005 a junho de 2018.<\/p>\n\n\n\n<p>A equipa percebeu que inicialmente era poss\u00edvel observar os polos magn\u00e9ticos opostos do pulsar, quando os feixes &#8220;norte&#8221; e &#8220;sul&#8221; (referidos como &#8220;pulso principal&#8221; e &#8220;interpulso&#8221; no estudo) eram apontados para a Terra uma vez por rota\u00e7\u00e3o. Com o tempo, o feixe norte desapareceu e s\u00f3 o sul permaneceu vis\u00edvel. Com base num estudo detalhado das informa\u00e7\u00f5es de polariza\u00e7\u00e3o da emiss\u00e3o recebida, foi poss\u00edvel aplicar um modelo de 50 anos, prevendo que as propriedades de polariza\u00e7\u00e3o codificavam informa\u00e7\u00f5es sobre a geometria do pulsar. Os dados do pulsar validaram o modelo e tamb\u00e9m permitiram \u00e0 equipa medir o ritmo de precess\u00e3o com apenas 5% de n\u00edvel de incerteza, inferior \u00e0 medi\u00e7\u00e3o do ritmo de precess\u00e3o no sistema do Duplo Pulsar, at\u00e9 agora um sistema de refer\u00eancia para testes do g\u00e9nero. O valor medido est\u00e1 perfeitamente de acordo com a previs\u00e3o da teoria de Einstein.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Os pulsares podem fornecer testes de gravidade que n\u00e3o podem ser feitos de nenhuma outra maneira,&#8221; acrescenta Ingrid Stairs da Universidade da Col\u00fambia Brit\u00e2nica, em Vancouver, coautora do estudo. &#8220;Este \u00e9 mais um espl\u00eandido exemplo de tal teste.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p>Al\u00e9m disso, a equipa pode prever o desaparecimento e o reaparecimento de ambos os feixes norte e sul de PSR J1906+0746. O feixe sul desaparecer\u00e1 da linha de vis\u00e3o por volta de 2028 e reaparecer\u00e1 entre 2070 e 2090. O feixe norte dever\u00e1 reaparecer algures entre 2085 e 2105.<\/p>\n\n\n\n<p>A experi\u00eancia de 14 anos tamb\u00e9m forneceu informa\u00e7\u00f5es interessantes sobre o funcionamento pouco compreendido dos pr\u00f3prios pulsares. A equipa percebeu que a nossa linha de vis\u00e3o da Terra havia cruzado o polo magn\u00e9tico na dire\u00e7\u00e3o norte-sul, permitindo n\u00e3o apenas um mapa do feixe pulsar, mas tamb\u00e9m um estudo das condi\u00e7\u00f5es de emiss\u00e3o de r\u00e1dio logo acima do polo magn\u00e9tico.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;\u00c9 muito gratificante que, ap\u00f3s v\u00e1rias d\u00e9cadas, a nossa linha de vis\u00e3o esteja a atravessar pela primeira vez o polo magn\u00e9tico de um pulsar, demonstrando a validade de um modelo proposto em 1969,&#8221; explica Kejia Lee do Instituto Kavli para Astronomia e Astrof\u00edsica da Universidade de Pequim, China, outro coautor do artigo. &#8220;Em contraste, o formato do feixe \u00e9 muito irregular e inesperado.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p>O mapa do feixe revela a verdadeira extens\u00e3o do feixe pulsar, que determina a por\u00e7\u00e3o do c\u00e9u iluminada pelo feixe. Este par\u00e2metro afeta o n\u00famero previsto da popula\u00e7\u00e3o gal\u00e1ctica de estrelas de neutr\u00f5es bin\u00e1rias da Gal\u00e1xia e, portanto, a taxa esperada de dete\u00e7\u00e3o de ondas gravitacionais para fus\u00f5es de estrelas de neutr\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;A experi\u00eancia levou muito tempo para ser conclu\u00edda,&#8221; conclui Michael Kramer, diretor e chefe do departamento de investiga\u00e7\u00e3o de &#8220;F\u00edsica Fundamental em Radioastronomia&#8221; do Instituto Max Planck. &#8220;Atualmente, e infelizmente, os resultados precisam de ser r\u00e1pidos, ao passo que este pulsar nos ensina muito. Ser paciente e diligente realmente valeu a pena.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/www.mpifr-bonn.mpg.de\/pressreleases\/2019\/7\" target=\"_blank\">\/\/ Instituto Max Planck para Radioastronomia (comunicado de imprensa)<\/a><br><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/www.obspm.fr\/radio-emission-from-a-pulsar.html\" target=\"_blank\">\/\/ Observat\u00f3rio de Paris (comunicado de imprensa)<\/a><br><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/www.manchester.ac.uk\/discover\/news\/using-gravity-to-map-the-radio-emission-beams-of-neutron-stars\/\" target=\"_blank\">\/\/ Universidade de Manchester (comunicado de imprensa)<\/a><br><a href=\"https:\/\/science.sciencemag.org\/content\/365\/6457\/1013.full\">\/\/ Artigo cient\u00edfico (Science)<\/a><\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Saiba mais:<\/h4>\n\n\n\n<p><strong>Not\u00edcias relacionadas:<\/strong><br><a href=\"https:\/\/www.sciencealert.com\/long-term-measurements-of-a-pulsar-have-once-again-confirmed-general-relativity\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">science alert<\/a><br><a href=\"https:\/\/phys.org\/news\/2019-09-radio-emission-neutron-star-magnetic.html\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">PHYSORG<\/a><br><a href=\"https:\/\/www.sciencenews.org\/article\/einstein-general-relativity-reveals-new-features-pulsar\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">ScienceNews<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Bin\u00e1rio Hulse-Taylor (B1913+16):<\/strong><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Hulse%E2%80%93Taylor_binary\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Pulsares:<\/strong><br><a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Pulsar\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><br><a href=\"http:\/\/www.nasa.gov\/mov\/283513main_pulsar_512x288.mov\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Anima\u00e7\u00e3o de um pulsar (em formato Quicktime)<\/a><br><a href=\"http:\/\/www.atnf.csiro.au\/research\/pulsar\/psrcat\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Cat\u00e1logo ATNF de Pulsares<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Teoria Geral da Relatividade:<\/strong><br><a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/General_theory_of_relativity\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Observat\u00f3rio de Arecibo:<\/strong><br><a href=\"http:\/\/www.naic.edu\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">P\u00e1gina oficial<\/a><br><a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Arecibo_Observatory\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Os pulsares em sistemas bin\u00e1rios s\u00e3o afetados por efeitos relativ\u00edsticos, fazendo com que os eixos de rota\u00e7\u00e3o de cada pulsar mudem de dire\u00e7\u00e3o com o tempo. 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