PSR J1141-6545 이진 스타 시스템에서 회전하는 흰색 왜성으로 인한 Lense-Thirring 프레임 드래깅에 대한 작가의 그림.
(이미지 : © Mark Myers, ARC 중력파 발견 센터 (OzGrav))
죽은 별 주위의 우주 소용돌이에서 공간과 시간의 구조가 소용돌이 치는 방식은 아인슈타인의 일반 상대성 이론새로운 연구 결과가 나왔습니다.
이 예측은 프레임 드래그 또는 Lense-Thirring 효과로 알려진 현상입니다. 그것은 시공간이 거대한 회 전체 주위에서 휘젓을 것이라고 말합니다. 예를 들어, 지구가 꿀에 잠겼다 고 상상해보십시오. 행성이 회전함에 따라, 주위의 꿀이 소용돌이 칠 것입니다. 그리고 시공간에서도 마찬가지입니다.
위성 실험이 감지되었습니다 지구 회전 중력장에서 드래그하는 프레임그러나 그 효과는 매우 작기 때문에 측정하기가 어려웠습니다. 백색 왜성이나 중성자 별과 같이 질량이 크고 강력한 중력장을 가진 물체는이 현상을 볼 수있는 더 좋은 기회를 제공합니다.
과학자들은 태양 질량의 약 1.27 배인 젊은 펄서 인 PSR J1141-6545에 중점을 두었습니다. 펄서 (Pulsar)는 유명한 남십자성 별자리 근처에있는 별자리 Musca (파리)에서 지구에서 10,000 광에서 25,000 광년 떨어져 있습니다.
펄서는 자극을 따라 전파를 방출하는 빠르게 회전하는 중성자 별입니다. (중성자 별 초신성으로 알려진 치명적인 폭발로 죽은 별의 시체입니다. 이 잔재의 중력은 전자와 함께 양성자를 분쇄하여 중성자를 형성하기에 충분히 강력합니다.)
PSR J1141-6545는 태양과 거의 같은 질량의 흰색 왜성에 동그라미를칩니다. 백색 왜성 평균 크기의 별들이 연료를 소모하고 외부 층을 흘린 후에 남겨진 죽은 별의 초 고밀도 지구 크기의 핵심입니다. 우리 태양은 어느 날 우리 은하에있는 모든 별의 90 % 이상이 백색 왜성으로 끝날 것입니다.
펄서 (Pulsar)는 약 620,000mph (1 백만 km / h)의 공간을 뚫고 지나가는 5 시간 미만의 단단하고 빠른 궤도에서 백색 왜성 궤도를 돌며, 태양 사이의 크기보다 간신히 큰 별 사이의 최대 간격을두고있다. 독일 본 (Bonn)에있는 Max Planck Institute of Radio Astronomy의 천체 물리학자인 Vivek Venkatraman Krishnan은 Space.com에 말했다.
연구원들은 호주의 Parkes 및 UTMOST 전파 망원경을 사용하여 펄서의 펄스가 거의 20 년 동안 100 마이크로 초 내에 지구에 도달 한 시점을 측정했습니다. 이를 통해 펄서와 화이트 드워프가 서로 공전하는 방식에서 장기적인 드리프트를 감지 할 수있었습니다.
이 드리프트의 다른 가능한 원인을 제거한 후, 과학자들은 이것이 프레임 드래그의 결과라고 결론지었습니다. 시공간에서 빠르게 회전하는 백색 왜성 풀이 펄서의 궤도 방향을 시간이 지남에 따라 느리게 변화 시켰습니다. 프레임 드래깅 수준에 기초하여, 연구자들은 백색 왜성이 그 축에서 한 시간에 약 30 번 소용돌이 치는 것으로 계산했다.
이전 연구는이 이진법에서 펄서 이전에 백색 왜성이 형성되었다고 제안했다. 이러한 이론적 모델에 대한 한 가지 예측은 펄서 형성 초신성이 발생하기 전에 펄서의 선구자가 약 16,000 년 동안 거의 20,000 개의 지구 질량의 물질을 백색 왜성에 뿌려 회전 속도를 높인다는 것입니다.
Venkatraman Krishnan은“펄서가 백색 왜성보다 어린 PSR J1141-6545와 같은 시스템은 매우 드물다. 새로운 연구는 "이 바이너리 시스템이 어떻게 생겨 났는지에 대한 오랜 가설, 즉 20 년 전에 제안 된 가설을 확인시켜줍니다."
연구원들은 프레임 드래그를 사용하여 회전하는 별에 대한 통찰력을 얻었습니다. 미래에 그들은 이진 중성자 별을 분석하기 위해 비슷한 방법을 사용하여 내부 구성에 대해 더 많이 배울 수 있다고 말했다. "50 년 이상 관찰해도 여전히 우리는 아직 다루지 못하고있다"고 Venkatraman은 말했다. 크리슈 난은 말했다. "중성자 별 내부 물질의 밀도는 실험실에서 달성 할 수있는 것보다 훨씬 뛰어나므로이 기술을 사용하여 중성자 별 시스템을 두 배로 늘려서 배울 수있는 새로운 물리학이 많이 있습니다."
과학자들은 상세 그들의 발견 Science 지에 오늘 온라인 (1 월 30 일).
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