Jedním z jevů, které předpokládá obecná teorie relativity, je Lens-Thirringův jev, který se týká strhávání časoprostoru rotujícími tělesy. Měření tohoto jevu je však velmi finančně náročné – družice Gravity Probe B z roku 2004, která měla Lens-Thirringův jev měřit, stála 750 milionů dolarů, píše portál Science Alert.
Pro současné astrofyziky je mnohem jednodušší vybrat si z nabídky „gravitačních laboratoří“ ve vesmíru, díky kterým mohou snadněji zkoumat, co Einstein předpokládal. Výzkum, který publikoval magazín Science, potvrzuje předpoklady o fungování Lens-Thirringovho jevu ve vzdáleném vesmíru.
Vědci díky použití radioteleskopu získali komplexnější obraz o tomto jevu v systému dvou hvězd, které kolem sebe rotují závratnou rychlostí. Lense-Thirringův jev bychom však bez Einsteinovy obecné teorie relativity nepochopili. Je totiž nosným prvkem další velmi důležité teorie.
Moderní gravitační teorie totiž vysvětluje a popisuje nejen přesné pohyby hvězd, planet, ale i tok času. Také však díky ní víme, že strhávání časoprostoru způsobují rotující tělesa – čím je objekt hmotnější a čím rychleji se točí, tím více strhává časoprostor.
„Dobrým příkladem je například objekt nazýván bílý trpaslík. Je to vlastně zbytek jádra mrtvé hvězdy, která byla kdysi několikrát hmotnější než naše Slunce. Časem se jí zcela minulo palivo, kterým je vodík.“ píší vědci ve studii na portálu The Conversation. „To, co z takové mrtvé hvězdy zůstane, je velikostí podobné Zemi, jen stovky tisíc krát hmotnější.“
Vědci téměř před dvaceti lety objevili jedinečný hvězdný pár – bílého trpaslíka, kolem kterého obíhal rádiový pulsar. Pulsary jsou však něco zcela jiného než bílí trpaslíci.
Teorie o nich říká, že jsou to extrémně rychle rotující neutronové hvězdy, které pozorujeme jako zdroje „pulzujícího“ záření – jedná se o takzvaný „majákový efekt“. Například pulsar v zmiňované studii se otočí až 150-krát za minutu, což znamená, že Země jeho paprsky zasáhnou 2,54-krát za sekundu. Díky těmto údajům víme zmapovat trasu po níž pulsar obíhá bílého trpaslíka.
Pro vědce je tento hvězdný pár důležitý zejména z důvodu, že je ideální gravitační laboratoří. Během téměř dvaceti let od objevení systému mapovali oběžnou dráhu pulsaru. Za ta léta se jim však podařilo zjistit, že rovina jeho oběžné dráhy není pevná, ale pomalu se zmenšuje a otáčí. To, jak funguje Lens-Thirringův jev nebo „Frame-dragging“, si můžeš prohlédnout ve videu níže.
Binární hvězdné soustavy vznikají, když hmotnější z dvojice hvězd zemře. Často se z ní vyformuje právě bílý trpaslík, který vytváří zmíněný Lens-Thirringův jev. Než zemře i druhá hvězda, v průběhu desítek tisíc let z ní odlévá materiál směrem k bílému trpaslíkovi. Ve výjimečných případech může druhá hvězda vybuchnout jako supernova, ze které se následně vyformuje zmíněný pulsar.
Extrémně rychle rotující bílý trpaslík svou hmotou strhává časoprostor a s ním i oběžnou dráhu pulsaru. Důsledkem toho se oběžná dráha mírně naklání a zmenšuje, což potvrzuje Einsteinovu obecnou teorii. Kdysi dokonce ani sám Einstein nepředpokládal, že některé z jeho výpočtů a předpokladů o čase a prostoru budou někdy pozorovatelné.
Za poslední let však astrofyzika pokročila natolik, že vědci například pomocí sítě teleskopů dokázali získat zcela první snímek černé díry. V existenci černých děr, o kterých mluvil Stephen Hawking, dokonce mnozí zpochybňovali a až do dubna minulého roku jsme nevěděli, jak černá díra vlastně vypadá. Tyto výzkumy vždy stojí miliardy dolarů a nejlepší je, že tímto objevem to ani zdaleka nekončí.