Telescópio Kepler Detecta Efeito de Lente Gravitacional em Sistema Binário

Uma equipa de astrónomos liderada por Phil Muirhead do California Institute of Technology (Caltech) anunciou a detecção do efeito de lente gravitacional num sistema binário formado por uma anã vermelha e uma anã branca utilizando dados obtidos pelo telescópio Kepler. A luz emitida pela anã vermelha é desviada da sua trajectória rectilínea e intensificada, tal e qual uma lente, pelo intenso campo gravitacional da anã branca quando, vista da Terra, esta passa em frente da sua companheira. Este efeito é uma das previsões notáveis da Teoria da Relatividade Geral.

A anã branca é o núcleo denso e quente de uma estrela mais maciça do que a anã vermelha e que por isso evoluiu mais depressa. É uma estrela extrema, com uma massa semelhante à do Sol compactada numa esfera de dimensão semelhante à Terra. A sua densidade e campo gravitacional são por isso extraordinários. Paradoxalmente, a anã vermelha, apesar de ter maior dimensão, tem massa inferior à da anã branca.

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(Representação artística do trânsito da anã branca em frente da anã vermelha no sistema KOI-256. Crédito: NASA/Ames/JPL-Caltech)

Ao analizar os dados do telescópio Kepler, Muirhead e os colegas notaram que o objecto designado por KOI-256 (KOI – Kepler Object of Interest) consistia numa anã vermelha com sinais típicos de trânsitos planetários. Quando tentaram confirmar a natureza planetária dos trânsitos, observando a velocidade radial da anã vermelha com o telescópio Hale do Observatório do Monte Palomar, os astrónomos tiveram uma surpresa: as variações eram demasiado grandes para serem devidas a um planeta. O corpo em órbita da anã vermelha teria de ser muito mais maciço, com cerca de uma massa solar. Com a massa assim determinada e o raio determinado a partir da duração dos trânsitos a conclusão inevitável era de que a companheira deveria ser uma anã branca.


A equipa voltou então a estudar os dados do telescópio Kepler e aqui detectou uma surpresa. A luz da anã vermelha sofria alterações na trajectória e era amplificada pelo intenso campo gravitacional da anã branca durante dos trânsitos da mesma em frente da anã vermelha. O efeito é subtil mas mensurável por um instrumento com as características do telescópio Kepler. Este efeito permitiu uma determinação independente, i.e., por outro método, da massa da anã branca. Este valor, combinado com o período orbital e a dimensão da órbita permitiram também a determinação da massa da anã vermelha e as suas dimensões físicas.

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(Os eclipses da anã branca (esquerda) e da anã vermelha (direita). No primeiro caso, a anã branca desaparece totalmente e o decréscimo na luminosidade do sistema é notório, mais de 2% em fluxo relativo. No segundo caso, a anã vermelha é apenas tapada parcialmente por uma anã branca do tamanho da Terra e por isso o eclipse parcial provoca uma diminuição na luminosidade do sistema inferior a 0.1%. No entanto, a profundidade do eclipse é inferior ao que seria de esperar. As observações (pontos amarelos) são consistentes com o que seria de esperar se a luz da anã vermelha estivesse a ser amplificada pelo campo gravitacional da anã branca. Crédito: NASA/Ames/JPL-Caltech)

Podem ver a notícia original em inglês aqui.

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