Em um golpe cósmico, os astrônomos descobriram um farol celestial conhecido como um pulsar em órbita com outras duas estrelas. O primeiro de seu tipo, que é um trio, em breve poderá ser usado para colocar a teoria da gravidade de Einstein em teste. "É um laboratório maravilhoso que a natureza nos deu", diz Paulo Freire, um astrônomo de rádio do Instituto Max Planck de Radioastronomia, em Bonn, na Alemanha, que não estava envolvido no trabalho. "Está quase feito à ordem", afirma uma matéria da revista Science desta semana.
A revista relata que um pulsar é composto por uma estrela de nêutrons, o núcleo sobra de uma estrela massiva que explodiu em uma supernova. A intensa gravidade do núcleo aperta núcleos atômicos em uma única esfera de nêutrons. A estrela de nêutrons também emite um feixe de ondas de rádio que varre o céu tanto quanto o tique-taque de um relógio atômico. Pequenas variações no piscar podem revelar se o pulsar está em órbita com outro objeto: Como os ciclos pulsam em direção e distância da Terra, a frequência de pulso oscila. Cerca de 80% dos mais de 300 "milissegundos".
Mas um único parceiro não poderia explicar os trinados peculiares na frequência de pulsar PSR J0337 1715, que Scott Ransom, astrônomo do Observatório Nacional de Radioastronomia em Charlottesville, Virgínia, e seus colegas descobriram em 2007, com o Robert C. Byrd Verde Telescópio Bank, em West Virginia. Treinando outros radiotelescópios no objeto, Ransom e seus colegas monitoraram constantemente por um ano e meio. Eventualmente, Anne Archibald, um estudante de pós-graduação na Universidade McGill, em Montreal, no Canadá, descobriu exatamente o que está acontecendo.
O pulsar que tem 1,4 vezes a massa do Sol e gira 366 vezes por segundo, está em uma órbita duradoura de 1,6 dias, como uma estrela anã branca apenas 20% a massa do sol. Uma segunda estrela anã branca, que pesa 41%, do sol, orbita o par interior a cada 327 dias, Ransom e seus colegas relataram esta semana na revista Nature. "Achamos que não há mais do que 100 destes (trios) em nossa galáxia", diz Ransom. "Eles realmente são um em um bilhão de objetos."
A revista destaca que o novo sistema abre caminho para testar um conceito por trás da teoria da gravidade de Einstein, ou a relatividade geral. Chamado o princípio da equivalência, se relaciona duas concepções diferentes de massa: massa inercial, que quantifica como um objeto resiste a acelerar quando é empurrado ou puxado, e a massa gravitacional, que determina o quanto um campo gravitacional pode puxa-lo.
O princípio da equivalência na teoria geral da relatividade de Einstein, mas não na maioria das teorias alternativas, diz Thibault Damour, um físico teórico do Instituto de Estudos Científicos Avançados em Bures-sur-Yvette, França. Então cutucando um pino no princípio iria provar que a relatividade geral não é a palavra final sobre a gravidade.
Os pesquisadores estão tentando testar o princípio de equivalência, controlando a forma como a lua e a órbita da Terra no campo gravitacional do Sol e como pares de estrelas anãs pulsam no campo gravitacional da galáxia. Mas a autogravitação da Terra é pequena e a gravidade da galáxia é fraca. Então, esses testes têm rendido uma precisão de apenas partes por mil, diz Damour.
A revista finaliza a matéria informando que o novo sistema de pulsar abre caminho para testes mais rigorosos, combinando a poderosa autogravitação do pulsar com o forte campo gravitacional da estrela anã branca exterior. Ao rastrear se a estrela anã branca interior ou o pulsar cai mais rápido em direção à estrela anã branca exterior, Ransom e colegas devem ser capazes de testar a forte equivalência a cerca de 100 vezes mais precisamente como antes, diz Damour. Se a forte equivalência vacilar, diz Freire, o resultado marcaria "uma revolução completa" na física. Ransom diz que sua equipe deve ser capaz de testar a princípio dentro de um ano.