Вчені побачили, як простір і час кружляють навколо зірки

Опубликованно 03.02.2020 14:34

Нове дослідження виявило, що простір і час обертаються в космічному вирі навколо мертвої зірки. Це підтвердило ще одне пророкування теорії загальної теорії відносності Ейнштейна.

Це явище, відоме як перетягування кадрів, або ефект Тиринга. У ньому говориться, що простір-час буде обертатися навколо масивного тіла. Наприклад, уявіть, що Земля занурена в мед. Коли планета обертається, то й мед навколо неї крутиться - і те ж саме можна сказати і про просторі-часі.

Супутникові експерименти виявили перетягування кадрів в гравітаційному полі обертається Землі, але ефект надзвичайно малий і, отже, його складно виміряти. Об'єкти з великими масами і більш потужними гравітаційними полями, такі як білі карлики та нейтронні зірки, пропонують більше шансів побачити це явище.

Вчені зосередилися на PSR J1141-6545, молодому пульсарі, приблизно в 1,27 рази більше маси Сонця. Пульсар розташований в 10 000 - 25 000 світлових років від Землі в сузір'ї Муха, яке знаходиться недалеко від сузір'я Південного Хреста.

Пульсар - це швидко обертається нейтронна зірка, що випромінює радіохвилі вздовж своїх магнітних полюсів. (Нейтронні зірки - це трупи зірок, які загинули в результаті катастрофічних вибухів, відомих як наднові; гравітація цих залишків достатньо сильна, щоб зруйнувати протони разом з електронами, щоб сформувати нейтрони.)

PSR J1141-6545 оточує білого карлика з масою, приблизно рівній масі Сонця. Білі карлики - це надщільні ядра мертвих зірок розміром з Землю, які залишилися після того, як зірки середнього розміру вичерпали своє паливо і втратили свої зовнішні шари. Коли-небудь наше сонце стане білим карликом, як і більше 90% всіх зірок в нашій галактиці.

Пульсар обертається навколо білого карлика на вузькій, швидкої орбіті довжиною менше 5 годин, долаючи простір зі швидкістю близько 1 млн. км / ч, з максимальною відстанню між зірками, ледь перевищує розмір нашого Сонця.

Дослідники виміряли, коли імпульси від пульсара досягли Землі з точністю до 100 мікросекунд протягом майже 20 років, використовуючи радіотелескопи Parkes та UTMOST в Австралії. Це дозволило їм виявити довгостроковий дрейф в тому, як пульсар і білий карлик обертаються навколо один одного.

Після усунення інших можливих причин цього дрейфу вчені прийшли до висновку, що це було результатом перетягування кадру: те, як швидко обертається білий карлик тягнеться в просторі-часу, змусило орбіту пульсара повільно змінювати свою орієнтацію у часі. Ґрунтуючись на рівні перетягування кадрів, дослідники підрахували, що білий карлик обертається навколо своєї осі приблизно 30 разів у годину.

Попередні дослідження показали, що білий карлик утворився перед пульсаром в цій подвійній системі. Одне з передбачень таких теоретичних моделей полягає в тому, що до виникнення наднової, що формує пульсар, попередник пульсара скидав на білого карлика матерію вагою майже 20 000 земних мас протягом приблизно 16 000 років, збільшуючи швидкість його обертання.

"Такі системи, як PSR J1141-6545, де пульсар молодше білого карлика, зустрічаються досить рідко", - сказав провідний автор Вівек Венкатраман Крішнан, астрофізик з Інституту радіоастрономії ім. Макса Планка в Бонні, Німеччина. Нове дослідження підтверджує давню гіпотезу про те, як з'явилася ця подвійна система, що було запропоновано більше двох десятиліть тому".

Дослідники відзначили, що вони використовували перетягування кадрів, щоб отримати уявлення про обертається зірці, яка її викликала. У майбутньому, за їх словами, вони можуть використовувати аналогічний метод для аналізу подвійних нейтронних зірок, щоб дізнатися більше про їх внутрішньому складі.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що знайдена зірка, летить з неймовірною швидкістю.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Технологии