アインシュタインの一般相対性理論の予測の一つは、任意の回転体がそれと一緒にその周辺に時空の非常にファブリックをドラッグすることです。 これは”フレームドラッグ”として知られています。
日常生活では、フレームドラッグは検出できず、重要ではありません。 地球全体のスピンによって引き起こされるフレームドラッグを検出するには、750万米ドルの重力探査機Bなどの衛星や、100,000年ごとに一度に相当するジャイロスコープの角度変化を検出する必要がある。幸いなことに、宇宙には多くの自然発生する重力研究所があり、物理学者はアインシュタインの予測を絶妙な詳細に観察することができます。
私たちのチームの研究は、今日の科学に掲載され、電波望遠鏡と目のくらむような速度でお互いの周りにwhizzingコンパクトな星のユニークなペアを使用して、はるかに顕著なスケールでフレームドラッグの証拠を明らかにします。
これらの星の動きは、ニュートンの時間に天文学者を困惑させ、歪んだ時空の中で明らかに移動し、アインシュタインの一般相対性理論が軌道を説明する必要があるためである。
一般相対性理論は現代の重力理論の基礎です。 それは星、惑星、衛星の正確な動き、さらには時間の流れを説明しています。 そのあまり知られていない予測の一つは、回転体がそれらと一緒に時空をドラッグすることです。 より速くオブジェクトが回転し、それがより大規模であるほど、より強力なドラッグ。
これが非常に関連しているオブジェクトの一つのタイプは、白色矮星と呼ばれています。 これらは、かつて私たちの太陽の数倍の質量だった死んだ星からの残りのコアですが、以来、彼らの水素燃料を使い果たしています。 残っているものは地球に似ていますが、何十万倍もの大きさです。 白色矮星はまた、地球のように24時間ごとではなく、毎分または2回回転し、非常に迅速に回転することができます。
このような白い矮星によって引き起こされるフレームドラッグは、地球の約100万倍の強力です。
それはすべてうまくいっていますが、白い矮星に飛 しかし、幸いなことに、自然は天文学者に親切であり、パルサーと呼ばれる星を周回することによってそれらを観察させる独自の方法を持っています。
二十年前、CSIROのパークス電波望遠鏡は、白い矮星（地球の大きさは約300,000倍の重さ）と電波パルサー（都市の大きさは約400,000倍の重さ）からなるユニークな恒星の対を発見した。
白色矮星と比較して、パルサーは完全に別のリーグにあります。 それらは従来の原子ではなく、中性子をしっかりと詰めて作られており、信じられないほど高密度になっています。 さらに、私たちの研究のパルサーは毎分150回回転します。
これは、毎分150回、このパルサーによって放出された電波の”灯台ビーム”が地球上の私たちの視点を通過することを意味します。 これを使用して、そのパルスが望遠鏡に到着し、光の速度を知ることによって、白色矮星を周回するパルサーの経路をマップすることができます。 この方法は、2つの星が5時間以内に互いに軌道を周回することを明らかにした。公式にはPSR J1141-6545と呼ばれるこのペアは、理想的な重力実験室です。
2001年以来、私たちはこのシステムの軌道をマッピングするために年に数回パークスにトレッキングしてきました。
軌道の進化をマッピングすることは、せっかちのためではありませんが、私たちの測定は途方もなく正確です。 PSR J1141-6545は数百兆キロメートル離れていますが（兆は百万億です）、パルサーは毎秒2.5387230404回回転し、その軌道は宇宙で転落していることがわかります。 これは、その軌道の平面が固定されていないが、代わりにゆっくりと回転していることを意味します。
このシステムはどのように形成されましたか？
星のペアが生まれたとき、最も巨大なものが最初に死に、しばしば白い矮星を作ります。 第二の星が死ぬ前に、それはその白色矮星の仲間に物質を転送します。 この物質が白色矮星に向かって落下すると円盤が形成され、数万年の間に白色矮星が数分ごとに回転するまで回転します。
このようなまれなケースでは、第二の星は、パルサーを残して、超新星で爆発することができます。 急速に回転している白色矮星は、それに沿って時空を引きずり回し、パルサーの軌道面を引きずり回しながら傾けます。 この傾きは、私たちがパルサーの軌道の私たちの患者のマッピングを通して観察したものです。アインシュタイン自身は、空間と時間についての彼の予測の多くは決して観測できないと考えました。
アインシュタイン自身は、空間と時間 しかし、ここ数年は、重力波の発見や世界的な望遠鏡ネットワークによるブラックホールの影のイメージングなど、極端な天体物理学に革命を見てきました。 これらの発見は、数十億ドルの施設によって行われました。 幸いなことに、Parkesのような50年前の電波望遠鏡や、世代の大学院生による患者キャンペーンのための一般相対性理論の探索にはまだ役割があります。