Умјетничка илустрација повлачења оквира Ленсе-Тхирринг која је резултат ротирајућег бијелог патуљка у бинарном звијезди ПСР Ј1141-6545.
(Слика: © Марк Миерс, АРЦ Центар изврсности за откривање гравитационих таласа (ОзГрав))
Начин на који се тканина простора и времена врти у космичком вртлогу око мртве звезде потврдио је још једно предвиђање Ајнштајнова теорија опште релативности, открива нова студија.
То предвиђање је феномен познат подвлачење оквира или ефект Ленсе-Тхирринг-а. У њему се наводи да ће се простор-време вртјети око масивног, ротирајућег тијела. На пример, замислите да је Земља потопљена у мед. Како се планета ротирала, мед око ње би се вртео - а исто важи и за простор-време.
Откривени су сателитски експерименти повлачење оквира у гравитационом пољу ротирајуће Земље, али ефекат је изузетно мали и, стога, изазовно је измерити. Објекти веће масе и моћнија гравитациона поља, попут белих патуљака и неутронских звезда, пружају веће шансе да се овај феномен види.
Научници су се фокусирали на ПСР Ј1141-6545, млади пулсар који је око 1,27 пута већи од сунчеве масе. Пулсар се налази на 10.000 до 25.000 светлосних година од Земље у сазвежђу Мусца (мува), које је близу чувеног сазвежђа Јужни крст.
Пулсар је неутронска звезда која се брзо врти, која емитује радио таласе дуж својих магнетних полова. (Неутронске звезде лешеви звезда који су погинули у катастрофалним експлозијама познатим као супернове; гравитација ових остатака је довољно снажна да дроби протоне заједно са електронима да формирају неутроне.)
ПСР Ј1141-6545 кружи белим патуљем са масом приближно једнаком сунчевој. Бели патуљци су језгре мртвих звезда величине Земље које су заостале након што су звезде просечне величине исцрпиле своје гориво и испразниле своје спољашње слојеве. Наше сунце ће једног дана завршити као бели патуљак, као и више од 90% свих звезда у нашој галаксији.
Пулсар кружи око белог патуљка у тијесној, брзој орбити дугој мање од 5 сати, јурећи кроз свемир са око 620.000 мпх (1 милион км / х), са максималним раздвајањем између звезда једва већим од величине нашег сунца, показују студије главни аутор Вивек Венкатраман Крисхнан, астрофизичар из Института Мак Планцк за радио астрономију у Бонну, у Немачкој, рекао је за Спаце.цом.
Истраживачи су мерили када су импулси из пулсара стигли на Земљу тачно у року од 100 микросекунди током периода од скоро 20 година, користећи радио телескопе Паркес и УТМОСТ у Аустралији. Ово им је омогућило да детектују дуготрајно наношење на начин на који орбитал и бели патуљак орбитирају једни другима.
Након што су елиминисали друге могуће узроке овог наноса, научници су закључили да је то резултат повлачења оквира: Начин на који се брзо окреће бели патуљак у простор-времену, проузроковало је да пулсарбита орбита полако мења оријентацију током времена. На основу нивоа повлачења оквира, истраживачи су израчунали да се бели патуљак врти на својој оси око 30 пута на сат.
Претходна истраживања сугерисала су да се бели патуљак формирао пре пулсара у овом бинарном систему. Једно предвиђање таквих теоријских модела је да је, пре него што се појавила супернова која ствара пулсар, потомак пулсара током око 16.000 година бацио готово 20.000 масе Земље на белог патуљка, појачавајући брзину спиновања.
"Системи попут ПСР Ј1141-6545, где је пулсар млађи од бијелог патуљака, су прилично ретки", рекао је Венкатраман Крисхнан. Нова студија "потврђује дугогодишњу хипотезу о томе како је настао овај бинарни систем, нешто што је предложено пре две деценије."
Истраживачи су приметили да су користили повлачење оквира како би добили увид у ротирајућу звезду која га је изазвала. У будућности, рекли су, могу да користе сличну методу за анализу бинарних неутронских звезда како би сазнали више о њиховом унутрашњем саставу, „који чак и након више од 50 година посматрања са њима, још увек не можемо да решимо“, Венкатраман Рекао је Кришнан. "Густина материје унутар неутронске звезде далеко превазилази оно што се може постићи у лабораторији, тако да постоји мноштво нове физике која се може научити помоћу ове технике за удвостручавање система неутронских звезда."
Научници детаљно њихова открића онлине данас (30. јануара) у часопису Сциенце.
- Унутар неутронске звезде (инфографски)
- Шта су пулсари?
- На фотографијама: Еинстеинов експеримент помрачења Сунца из 1919. године тестира општу релативност
