Znanstvenici snimili zvijezdu koja za sobom doslovno povlači prostor-vrijeme

Znanstvenici snimili zvijezdu koja za sobom doslovno povlači prostor-vrijeme
Foto: Mark Myers/ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)/

JEDNO od predviđanja Einsteinove opće teorije relativnosti je da bilo koje tijelo u rotaciji svojom masom povlači za sobom tkivo prostor-vremena, odnosno da nastaje “frame-dragging” (relativistički efekt koji nastaje uslijed rotacije nebeskih tijela).

Ovaj je efekt teško uočiti jer je zapravo neprimjetan kod, relativno gledajući, manjih svemirskih objekata. Tako bi se frame-dragging koji proizvodi rotacija Zemlje mogao uočiti jedino pomoću kutne promjene u žiroskopu satelita, a koja iznosi jedan stupanj svakih 100.000 godina.

Srećom po nas, u svemiru se nalazi mnoštvo masivnijih nebeskih tijela te su znanstvenici uspjeli uočiti ovaj efekt u zvjezdanom paru koji se nevjerojatnim brzinama vrti jedan oko drugoga. Njihove putanje teško bi protumačili astronomi iz vremena Newtona jer se one kreću u iskrivljenom prostor-vremenu te ih može jedino objasniti Einsteinova opća teorija relativnosti, piše The Conversation.

Dvije zvijezde: bijeli patuljak i pulsar

Prije dvadeset godina CSIRO-ov radio teleskop Parkes otkrio je jedinstveni zvjezdani par koji se sastoji od bijelog patuljka veličine Zemlje, ali koji je oko 300.000 puta masivniji, i radio pulsara (veličine grada, ali 400.000 puta veće mase).

U usporedbi s bijelim patuljcima, pulsari spadaju u sasvim drugu kategoriju. Izuzetno su gusti, a okrenu se nekoliko stotina puta oko svoje osi unutar jedne minute. Pulsar iz ove dvojne zvijezde rotira se 150 puta u minuti što zapravo znači da toliko puta svake minute emitira snop radiovalova koje možemo vidjeti sa Zemlje.

Znanstvenici su iskoristili te snopove kako bi mapirali orbitu pulsara oko bijelog patuljka. Otkrili su da ove dvije zvijezde naprave krug jedna oko druge za manje od 5 sati.

Sve se vidjelo u - nagibu

Kod binarnih zvijezda obično prvo ugasne ona masivnija stvarajući pritom bijelog patuljka. Prije nego što istekne vijek druge zvijezde, ona prenosi dio svoje mase na bijelog patuljka. Pritom se formira disk materije koji pada prema bijelom patuljku i koji tijekom desetaka tisuća godina ubrzava njegovu rotaciju sve dok se on ne počne rotirati svakih nekoliko minuta.

U rijetkim slučajevima poput ovog druga zvijezda zna eksplodirati u supernovi, transformirajući se u pulsar. Brzo rotirajući bijeli patuljak povlači za sobom prostor-vrijeme i pritom naginje orbitalnu ravninu pulsara. Upravo su taj nagig zabilježili znanstvenici kada su mapirali njegovu orbitu.

Sam Einstein smatrao je da mnoga njegova predviđanja o prostoru-vremenu nikada neće biti empirijski opažena. No, posljednjih nekoliko godina došlo je do revolucionarnih otkrića u astrofizici, poput uočavanja gravitacijskih valova ili prve snimke crne rupe u povijesti. A sada je uočen i frame-dragging efekt.

Istraživanje naziva Lense–Thirring frame dragging induced by a fast-rotating white dwarf in a binary pulsar system objavljeno je u časopisu Science.

Znate li nešto više o temi ili želite prijaviti grešku u tekstu?
Učitavanje komentara