Phát hiện này củng cố thêm về dự đoán của Einstein trong Thuyết tương đối rộng về sự thay đổi của vật chất và thời gian.
Dự đoán của Einstein về hiện tượng Kéo hệ quy chiếu, hay còn được gọi hiệu ứng Lense-Thirring nói rằng không-thời gian sẽ biến động và xoay quanh một vật thể cực lớn, xoay tròn. Ví dụ, hãy tưởng tượng Trái Đất chìm trong mật ong. Khi quay, mật ong xung quanh nó sẽ xoáy theo chiều quay cả Trái đất - và điều tương tự cũng đúng với không-thời gian.
Các thí nghiệm vệ tinh đã phát hiện ra sự kéo hệ quy chiếu trong trường hấp dẫn của Trái Đất, tuy nhiên đó chỉ là những hiệu ứng cực kỳ nhỏ và do đó, rất khó để đo lường và đánh giá. Các vật thể có khối lượng lớn hơn và các trường hấp dẫn mạnh hơn, như sao lùn trắng và sao neutron, mang lại cho chúng ta cơ hội tốt hơn để theo dõi hiện tượng này.
Các nhà khoa học đang tập trung vào sao PSR J1141-6545, một Ngôi sao xung (pulsar) trẻ có khối lượng gấp khoảng 1,27 lần khối lượng Mặt Trời. Ngôi sao này nằm cách Trái đất 10.000 đến 25.000 năm ánh sáng trong chòm sao Musca, gần chòm sao Nam Thập Tự nổi tiếng.
Pulsar là một ngôi sao neutron quay rất nhanh, phát ra sóng vô tuyến dọc theo các cực của nó. (Sao neutron là xác chết của các ngôi sao trong vụ nổ siêu tân tinh; trọng lực của những tàn dư này đủ mạnh để nghiền nát các proton cùng với các electron để tạo thành neutron.)
PSR J1141-6545 quay quanh một sao lùn trắng có khối lượng gần bằng mặt trời. Sao lùn trắng là lõi sao siêu lớn có kích thước tương đương Trái đất bị bỏ lại sau khi các ngôi sao có kích thước trung bình đã cạn kiệt nhiên liệu và trút bỏ lớp ngoài của chúng. Một ngày nào đó, Mặt Trời của chúng ta sẽ trở thành một sao lùn trắng, cũng như hơn 90% tất cả các ngôi sao trong thiên hà của chúng ta.
Hình minh họa của PSR J1141-6545 quay quanh một sao lùn trắng (Ảnh: © Mark Myers, Trung tâm ARC khám phá sóng hấp dẫn (OzGrav))
Các nhà nghiên cứu đã đo các xung từ của pulsar khi đến Trái Đất bằng kính viễn vọng vô tuyến Parkes và UTMOST. Điều này cho phép họ phát hiện sự trôi dạt dài hạn theo cách các sao xung và sao lùn trắng quay quanh nhau.
Sau khi loại bỏ các nguyên nhân khác của sự trôi dạt này, các nhà khoa học kết luận rằng đó là kết quả của việc kéo hệ quy chiếu: Cách mà sao lùn trắng quay quá nhanh kéo theo không-thời gian xung quanh nó bị biến động đã khiến quỹ đạo của pulsar thay đổi hướng.
"Các hệ thống 2 sao như PSR J1141-6545, trong đó pulsar trẻ hơn sao lùn trắng là khá hiếm gặp," Nghiên cứu mới đã xác nhận một giả thuyết lâu đời về cách mà hệ 2 ngôi sao xuất hiện, là một thứ đã được đề xuất hơn hai thập kỷ trước."
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng họ đã sử dụng kéo hệ quy chiếu để mang lại cái nhìn sâu sắc hơn về việc một ngôi sao quay sẽ gây ra hiện tượng biến động.
Trong tương lai, các nhà khoa học có thể sử dụng một phương pháp tương tự để phân tích các sao neutron để tìm hiểu thêm về thành phần bên trong của chúng, "mà thậm chí sau hơn 50 năm quan sát chúng, chúng ta vẫn chưa xử lý được", Venkatraman KRGAN nói.
"Mật độ vật chất bên trong một ngôi sao neutron vượt xa những gì có thể đạt được trong phòng thí nghiệm, do đó, có thể sẽ nhiều kiến vật lý mới được ra đời bằng cách sử dụng kỹ thuật này đối với sao neutron."
Nguồn: Charles Q. Choi - Live Science Contributor