Het is een internationaal team van wetenschappers gelukt om aan te tonen dat een in 1999 ontdekte witte dwergster de ruimtetijd in zijn omgeving meesleept (Science).
Eerder was dit zogeheten Lense-Thirring-effect, ook wel ‘frame-dragging’ genoemd, al waargenomen bij satellieten die om de aarde draaien.
Het verschijnsel komt voort uit de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein.
De witte dwergster maakt deel uit van een dubbelster in het zuidelijke sterrenbeeld Musca (Vlieg).
Hij is de begeleider van pulsar J1141-6545, een rondtollende neutronenster die regelmatige pulsen van radiostraling uitzendt.
De twee ‘sterren’, in feite de compacte restanten van uitgedoofde sterren, zijn niet veel meer dan een miljoen kilometer van elkaar verwijderd en draaien om hun gemeenschappelijke zwaartepunt.
Theoretische modellen geven aan dat de witte dwerg eerder is ontstaan dan de pulsar.
Een belangrijke voorspelling van deze modellen is dat er vóór de supernova-explosie die tot de vorming van de pulsar leidde massa-overdracht moet hebben plaatsgevonden tussen de stellaire voorganger van de pulsar en de witte dwerg.
Als gevolg daarvan zou de witte dwerg steeds sneller zijn gaan draaien.
Om deze voorspelling te toetsen, wilden astronomen graag weten hoe snel de witte dwerg om zijn as draait.
Doorgaans gebeurt dit door het spectrum van zo’n ster te onderzoeken.
Maar het spectrum van de witte dwerg is dermate zwak, dat dit niet goed lukt.
Het Lense-Thirring-effect biedt uitkomst. Bij de aarde zorgt het ervoor dat de omloopbanen van satellieten die om onze planeet cirkelen een beetje worden meegesleept door de aardrotatie.
Hierdoor maakt het baanvlak van een satelliet op een hoogte van 6000 kilometer een trage maar meetbare draaibeweging van ongeveer 0,0000086 graden per jaar.
Iets vergelijkbaars gebeurt bij de witte dwerg en de pulsar die om elkaar wentelen.
Weliswaar is het effect in dit geval nog een miljoen keer zwakker dan bij de satellieten die om de aarde draaien, maar daar staat tegenover dat de pulsen van de pulsar met uiterst regelmatige tussenpozen optreden.
Hierdoor kon de baanbeweging van dit object twintig jaar achtereen heel nauwkeurig worden gemeten met een radiotelescoop in Australië.
Een nauwkeurige analyse van de pulsmetingen heeft nu laten zien dat het baanvlak van de dubbelster in de loop van die twintig jaar inderdaad een stukje is gedraaid.
Ervan uitgaande dat dit het gevolg is van het Lense-Thirring effect, kan daaruit worden afgeleid dat de begeleidende witte dwerg ongeveer eens in de 100 seconden om zijn as tolt.
En dat bevestigt dat de stellaire voorloper van de pulsar een aanzienlijke hoeveelheid materie aan de witte dwerg heeft overgedragen. (EE) (Image Credit: Mark Myers/ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), Australia)
