Vzdálená binární hvězda potvrzuje teorii o strhávání časoprostoru

Obecná teorie relativity byla loni potvrzena už i pomocí supermasivní černé díry naší Galaxie a nyní tu máme další důkaz prostřednictvím Lense-Thirringova efektu, který můžeme označit za strhávání časoprostoru, anebo anglicky jako frame-dragging. Astronomové k tomu využili vzdálenou dvojhvězdu PSR J1141-6545, kterou tvoří bílý trpaslík s pulsarem (neutronovou hvězdou) na excentrické orbitě, aby potvrdili danou teorii, která říká, že masivní rotující objekty s sebou strhávají časoprostor, a to tak, jak je ukázáno na následujícím obrázku. 

 

 

Na něm vidíme Zemi s její gravitační studnou, jež je však mírně zkroucena ve směru otáčení planety. A pochopitelně, čím hmotnější a hustší daný objekt je, tím výrazněji se může strhávání časoprostoru projevit, takže systém s bílým trpaslíkem a pulsarem vypadá jako ideální "laboratoř". 

 

Binární hvězda PSR J1141-6545 byla objevena už před více než dvaceti lety a zhruba v té době bylo také díky satelitu Gravity Probe B sledováno strhávání časoprostoru naší Zemí, ovšem ve velice mírné podobě, a to cca o 1 stupeň za sto tisíc let. Efekt způsobený bílým trpaslíkem je ale i ze vzdálenosti mnoha světelných let (10 až 25 tisíc) daleko patrnější právě díky pulsaru. 

 

 

Jde o práci výzkumníků z PSR OzGrav ARC Centre of Excellence (Swinburne University of Technology), kteří právě před necelými 20 lety objevili systém PSR J1141-6545, jehož bílý trpaslík má být zhruba stejně velký jako Země, ovšem coby jádro zaniklé hvězdy má také mnohem vyšší hustotu i hmotnost, přičemž právě hmotnost je srovnatelná se Sluncem, takže jde o hmotu Slunce nacpanou do prostoru Země. Kolem něj pak jednou za pět hodin oběhne pulsar (i když těžiště bude někde mezi nimi), přičemž jeho proudy elektromagnetického záření z pólů zasahují i Zemi, a to zhruba 150krát za minutu, takže my můžeme velice dobře pozorovat, jakým způsobem se valí po své oběžné dráze a díky tomu i výsledný Lense-Thirringův efekt. 

 

Ten ovlivňuje oběžnou dráhu pulsaru, která se v průběhu času zmítá, což může být po vyloučení všech ostatních možných příčin vysvětleno právě jen tím, jak rotace bílého trpaslíka křiví okolní časoprostor. Na základě naměřených dat bylo také určeno, že samotný bílý trpaslík rotuje rychlostí 30 otáček za hodinu.

 

Nyní už jde ale i o to, že stejnou metodou budou astrofyzici moci analyzovat třeba binární neutronové hvězdy, aby zjistili více o jejich složení a o chování hmoty s takovou hustotou, která být ani vzdáleně dosažena s využitím dnešních technologií. 

 

 

Zdroj: Space