अंतरिक्ष समय एक मृत तारे के चारों ओर घूम रहा है, जो आइंस्टीन को फिर से सही साबित कर रहा है

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पीएसआर J1141-6545 बाइनरी स्टार सिस्टम में एक घूर्णन सफेद बौने से उत्पन्न लेंस-थिरिंग फ्रेम-ड्रैगिंग के कलाकार का चित्रण।

(चित्र: © मार्क मायर्स, एआरसी सेंटर ऑफ एक्सीलेंस फॉर ग्रेविटेशनल वेव डिस्कवरी (ओजीग्राव))

एक मृत तारे के चारों ओर एक ब्रह्मांडीय भँवर में अंतरिक्ष और समय के कपड़े जिस तरह से घूमते हैं, उसने अभी तक एक और भविष्यवाणी की पुष्टि की है आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत, एक नया अध्ययन पाता है।

यह भविष्यवाणी एक ऐसी घटना है जिसे फ्रेम ड्रैगिंग या लैंस-थिरिंग प्रभाव के रूप में जाना जाता है। यह बताता है कि अंतरिक्ष-समय एक विशाल, घूर्णन शरीर के चारों ओर मंथन करेगा। उदाहरण के लिए, कल्पना कीजिए कि पृथ्वी शहद में डूबी हुई थी। जैसे ही ग्रह घूमता है, उसके चारों ओर का शहद घूम जाता है - और वही अंतरिक्ष-समय के साथ सच होता है।

सैटेलाइट प्रयोगों का पता चला है घूर्णन पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में खींच रहा फ्रेम, लेकिन प्रभाव असाधारण रूप से छोटा है और इसलिए, मापने के लिए चुनौतीपूर्ण रहा है। अधिक द्रव्यमान वाले और अधिक शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र जैसे सफेद बौने और न्यूट्रॉन तारे वाली वस्तुएं इस घटना को देखने के लिए बेहतर अवसर प्रदान करती हैं।

वैज्ञानिकों ने PSR J1141-6545 पर ध्यान केंद्रित किया, एक युवा पल्सर जो सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 1.27 गुना था। पल्सर पृथ्वी से 10,000 से 25,000 प्रकाश वर्ष की दूरी पर नक्षत्र मुस्का (मक्खी) में स्थित है, जो प्रसिद्ध दक्षिणी क्रॉस तारामंडल के पास है।

एक पल्सर एक तेजी से घूमने वाला न्यूट्रॉन स्टार है जो अपने चुंबकीय ध्रुवों के साथ रेडियो तरंगों का उत्सर्जन करता है। (न्यूट्रॉन तारे सुपरनोवा के रूप में ज्ञात तबाही विस्फोटों में मरने वाले सितारों की लाशें हैं; इन अवशेषों का गुरुत्वाकर्षण प्रोटॉन को क्रोन के साथ मिलकर न्यूट्रॉन बनाने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली है।)

PSR J1141-6545 सूर्य के समान द्रव्यमान के साथ एक सफेद बौना हलकों। सफेद बौना मृत सितारों के सुपरडेंस पृथ्वी-आकार के कोर हैं जो औसत आकार के सितारों के पीछे छोड़ दिए जाते हैं और उनके बाहरी परतों को बहा दिया जाता है। हमारा सूरज एक दिन सफेद बौने के रूप में खत्म हो जाएगा, क्योंकि हमारी आकाशगंगा में सभी तारों का 90% से अधिक हिस्सा होगा।

पल्सर 5 घंटे से कम समय में एक तंग, तेज कक्षा में सफेद बौने की परिक्रमा करता है, जो अंतरिक्ष में लगभग 620,000 मील प्रति घंटे (1 मिलियन किमी / घंटा) तक की दूरी पर होता है, हमारे सूरज के आकार की तुलना में मुश्किल से बड़े सितारों के बीच अधिकतम अलगाव होता है। प्रमुख लेखक विवेक वेंकटरमण कृष्णन, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर रेडियो एस्ट्रोनॉमी में बॉन, जर्मनी में एक खगोल भौतिकीविद, ने Space.com को बताया।

शोधकर्ताओं ने मापा जब ऑस्ट्रेलिया में पार्कों और UTMOST रेडियो दूरबीनों का उपयोग करते हुए, पल्सर से निकली दालें लगभग 20 वर्षों की अवधि में 100 माइक्रोसेकंड के भीतर पृथ्वी पर आ गईं। इससे उन्हें पल्सर और सफेद बौना एक दूसरे की कक्षा में एक लंबी अवधि के बहाव का पता लगाने की अनुमति मिली।

इस बहाव के अन्य संभावित कारणों को समाप्त करने के बाद, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि यह फ्रेम को खींचने का नतीजा था: जिस तरह से अंतरिक्ष-समय पर तेजी से घूमने वाले सफेद बौनों को खींचता है, उसने समय के साथ धीरे-धीरे अपनी अभिविन्यास बदलने के लिए पल्सर की कक्षा को बदल दिया है। फ्रेम ड्रैगिंग के स्तर के आधार पर, शोधकर्ताओं ने गणना की कि सफेद बौना एक घंटे में लगभग 30 बार अपनी धुरी पर घूमता है।

पिछले शोध ने सुझाव दिया कि इस द्विपदीय प्रणाली में पल्सर से पहले सफेद बौना बनता है। इस तरह के सैद्धांतिक मॉडल की एक भविष्यवाणी यह है कि, पल्सर बनाने से पहले सुपरनोवा उत्पन्न होने से पहले, पल्सर के पूर्वजों ने लगभग 16,000 वर्षों के दौरान लगभग 20,000 पृथ्वी के द्रव्यमान का मूल्य सफेद बौने पर बहा दिया, जिससे स्पिन की दर बढ़ गई।

वेंकटरामन कृष्णन ने कहा, "पीएसआर जे 1141-6545 जैसे सिस्टम, जहां पल्सर सफेद बौने से कम है, काफी दुर्लभ हैं।" नया अध्ययन "लंबे समय से चली आ रही परिकल्पना की पुष्टि करता है कि यह बाइनरी सिस्टम कैसे आया, कुछ ऐसा जो दो दशक पहले प्रस्तावित किया गया था।"

शोधकर्ताओं ने नोट किया कि वे घूमने वाले तारे में अंतर्दृष्टि उत्पन्न करने के लिए फ्रेम ड्रैगिंग का उपयोग करते थे जो इसका कारण बना। भविष्य में, उन्होंने कहा, वे अपनी आंतरिक संरचना के बारे में अधिक जानने के लिए बाइनरी न्यूट्रॉन सितारों का विश्लेषण करने के लिए एक समान विधि का उपयोग कर सकते हैं, "जो, उन्हें देखने के 50 से अधिक वर्षों के बाद भी, हमारे पास अभी तक एक हैंडल नहीं है," वेंकटरामन कृष्णन ने कहा। "न्यूट्रॉन स्टार के अंदर पदार्थ का घनत्व दूर होता है जो एक लैब में हासिल किया जा सकता है, इसलिए न्यूट्रॉन-स्टार सिस्टम को दोगुना करने के लिए इस तकनीक का उपयोग करके नई भौतिकी का ज्ञान होना चाहिए।"

वैज्ञानिकों ने विस्तार से बताया उनके निष्कर्ष ऑनलाइन आज (30 जनवरी) पत्रिका विज्ञान में।