Povaha kroucení struktury časoprostoru v kosmické „vířivce“kolem mrtvé hvězdy umožnila podle nové studie znovu potvrdit předpovědi Einsteinovy obecné teorie relativity.
Tato predikce je jev známý jako strhávání inerciálních referenčních rámců (IRF) nebo Lense-Thirringův efekt. Podle něj se také začíná otáčet časoprostor v blízkosti masivních rotujících předmětů. Představte si například, že rotující Země je ponořena do viskózního medu. Když se planety otáčejí, blízké vrstvy medu jsou s ním stočeny do trychtýře - a něco podobného se děje s časoprostorovým kontinuem.
Předchozí studie ukázaly, že účinek Lense-Thirring se projevuje v případě Země, ale jeho velikost je extrémně malá, a proto obtížně měřitelná. Hmotnější objekty se silnějšími gravitačními poli, jako jsou bílí trpaslíci a neutronové hvězdy, se vyznačují měřitelným IFR efektem.
V nové práci vědci vedeni Vivekem Venkatramanem Krishnanem, astrofyzikem z Max Planck Institute for Radio Astronomy, Německo, studovali mladý pulsar s názvem PSR J1141-6545, který má hmotnost asi 1,27 hmotnosti Slunce a nachází se na dálku. od 10 000 do 25 000 světelných let od Země ve směru souhvězdí Muchy. Pulsary jsou rychle rotující neutronové hvězdy, které vyzařují rádiové vlny podél magnetických pólů.
Pulsar PSR J1141-6545 se točí kolem bílého trpaslíka o hmotnosti přibližně stejné jako Slunce. Bílí trpaslíci jsou pozůstatky vyhořelých hvězd střední hmotnosti, které vyčerpaly své hvězdné zásoby paliva.
Pulsar obíhá kolem bílého trpaslíka na úzké oběžné dráze s periodou kratší než 5 hodin, pohybuje se prostorem rychlostí asi 1 milion kilometrů za hodinu, přičemž maximální vzdálenost mezi hvězdami je přibližně stejná jako průměr Slunce.
Výzkumníci studovali povahu pulsarových pulsů pozorovaných ze Země do vzdálenosti 100 mikrosekund po dobu asi 20 let pomocí radioteleskopů Parkes a UTMOST umístěných v Austrálii. To umožnilo identifikovat dlouhodobé změny v povaze orbitálního pohybu pulsaru a bílého trpaslíka.
Po vyloučení všech ostatních možných příčin došli vědci k závěru, že tyto změny představují projev účinku tažení IRF: povaha dopadu rychlé rotace bílého trpaslíka na okolní časoprostor způsobuje pomalou změnu orientace orbity pulsaru. Po posouzení hloubky efektu přetažení ISO vědci vypočítali, že se bílý trpaslík otáčí kolem vlastní osy frekvencí asi 30krát za hodinu. Získané výsledky nám umožnily potvrdit dřívější předpoklad o původu systému PSR J1141-6545, podle kterého k výbuchu supernovy, který vytvořil pulsar, došlo později než ke vzniku bílého trpaslíka; materiál proto vybuchl v důsledku tato hvězdná exploze způsobila výrazné zvýšení rychlosti otáčení bílého trpaslíka.
Výzkum je publikován v časopise Science.