Gerçekleştirilen yeni bir çalışmada, uzay zamanın ölü bir yıldızın etrafındaki kozmik bir girdapta döndüğü tespit edildi. Çalışmanın bu bulgusu, Einstein’ın genel görelilik kuramındaki tahminini bir kere daha doğrulanmış oldu.
Bilim insanlarının bu tahmini, çerçeve sürüklenmesi veya Lens-Thirring etkisi olarak isimlendiriliyor. Bu fenomen, uzay zamanın dönen bir cisim etrafında salınacağını belirtir. Çerçeve sürüklenmesi, Dünya’nın bal içinde olduğu bir örnek ile açıklanabilir. Dünya döndükçe içinde bulunduğu bal, bir girdap oluşturacaktır. Aynı şey uzay zamanda da geçerlidir.
Uydulardan elde edilen veriler, Dünya’nın yerçekimi alanındaki çerçeve sürüklenmesini zaten gösteriyor. Ancak etki olağanüstü küçük ve bu nedenle ölçülmesi zor. Daha büyük kütlelere sahip beyaz cüce ve nötron yıldızları, daha güçlü kütleçekim alanına sahip oldukları için çerçeve sürüklenmesinin görülme ihtimali çok daha yüksektir.
Çerçeve sürüklenmesini tespit etmek isteyen bilim insanları, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 1.27 katı olan, genç pulsar PSRJ1141-6545’e odaklandılar. Pulsar, Dünya’dan yaklaşık olarak 10.000 ile 25.000 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor.
PSRJ1141-6545 pulsarı, manyetik kutupları boyunca radyo dalgaları yayan, hızla dönen bir nötron yıldızıdır. Nötron yıldızının etrafında bir de beyaz cüce yıldız bulunuyor. Beyaz cüce, nötron yıldızının etrafında 5 saatlik bir yörüngede dönüyor.
Araştırmacılar, Avustralya’daki Parkes ve UTMOST radyo teleskoplarını kullanarak, pulsardan gelen eşleşme sinyallerinin Dünya’ya 20 yılda bir 100 mikrosaniye geldiğini ölçtüler. Bu ölçüm pulsar ve beyaz cüce yıldızın birbirinin yörüngesinde uzun vadeli sapma yaşadığını gösteriyor.
Pulsar ve cüce yıldız arasındaki sürüklenme ile ilgili diğer olasılıkları ortadan kaldıran bilim insanları, sürüklenme nedeninin çerçeve sürüklenmesi olduğu sonucuna vardılar. Hızla dönen beyaz cücenin uzay zamana çekilmesi, pulsarın yörüngesinin zaman içinde yönünü yavaşça değiştirmesine neden oldu. Araştırmacılar, çerçeve sürüklenme seviyesine bağlı olarak, beyaz cücenin saatte yaklaşık 30 kez kendi ekseninde döndüğünü hesapladılar.
Daha önce yapılan araştırmalarda, beyaz cücenin bu ikili sistemdeki pulsardan önce oluştuğunu ileri sürüldü. Bu tür modellerin öngörüsü, pulsarı oluşturan süpernova meydana gelmeden önce pulsarın öncüllerinin 20.000 Dünya kütlesi kadar maddeyi yaklaşık 16.000 yıl boyunca beyaz cüce üzerine dökerek döne hızını artırmasıdır.
Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nde görevli ve çalışmanın sonuçlarının anlatıldığı makalenin baş yazarı Venkatraman Krishnan, pulsarın beyaz cüceden daha genç olduğu PSJR1141-6545 gibi sistemlerin oldukça nadir olduğunu belirtiyor.
Krishnan ve ekip arkadaşları, yıldızın bu kadar hızlı dönen yıldız hakkında fikir edinebilmek için çerçeve sürüklenmesini kullandılar. Gelecekte yıldızların iç yüzünü öğrenmek ve ikili nötron yıldızlarını analiz etmek için benzer bir yöntem kullanılabilir. Krishnan, “Bir nötron yıldızı içindeki maddenin yoğunluğu, bir laboratuvarda elde edilecek şeyleri çok aşıyor. Bu nedenle bu tekniği kullanarak incelenen nötron yıldızı sistemleri sayısını iki katına çıkarabiliriz” dedi.
