圖為雙星系統PSR J1141-6545中不斷旋轉的白矮星產生的參考系拖曳現象概念圖。

愛因斯坦曾預言過一種名叫“參考系拖曳”的現象，又名冷澤-提爾苓效應，認為時空會圍繞一個不斷旋轉的大品質物體轉動。就好像把地球浸到蜂蜜中，隨著地球自轉、周圍的蜂蜜也會被帶著旋轉一樣。

衛星實驗已經在地球自轉的引力場中檢測到了參考系拖曳現象，但這種效應極其微弱，很難測量。在白矮星和中子星等品質更大、引力場更強的天體周圍，觀察到這種現象的機會應該更大。

科學家將目標瞄準了PSR J1141-6545，一顆品質約為太陽1.27倍的年輕脈衝星。它位於蒼蠅座中，靠近著名的南十字座，距地球約1萬至2.5萬光年。

脈衝星是一種快速旋轉的中子星，會沿著磁極的方向向外發射射電波。（中子星是恆星在超新星爆發等劇烈爆炸中死去後留下的遺骸，其引力極大，足以將質子與電子擠壓在一起、形成中子。）

脈衝星PSR J1141-6545圍繞一顆品質與太陽差不多的白矮星旋轉。白矮星是中等體積的恆星耗盡燃料死去後留下的核心部分，密度極大，體積則與地球差不多。我們的太陽有朝一日也會變成一顆白矮星，銀河系中超過90%的恆星也會如此。

該脈衝星圍繞白矮星旋轉的軌道非常短，且公轉速度高達每小時1百萬公里，不到5小時便可轉完一圈。軌道距白矮星非常近，距離最大處僅比太陽直徑稍大一些。

在過去近20年間，研究人員一直在利用澳洲的帕克斯天文臺和UTMOST射電望遠鏡測量該脈衝星發出的脈衝到達地球的時間，精確度在100微秒以內。他們藉此發現，該脈衝星和白矮星圍繞彼此旋轉的方式發生了長期偏移。

在排除了其它可能的原因後，科學家們總結認為，該現象是參考系拖曳效應導致的：快速旋轉的白矮星對時空造成了拖曳作用，進而導致脈衝星軌道的朝向漸漸發生了變化。根據參考系拖曳的程度，研究人員計算得出，這顆白矮星每小時會圍繞軸線自轉30次。

此前的研究顯示，這顆白矮星形成的時間比脈衝星要早。該理論模型預測道，在形成脈衝星的那次超新星爆發發生前，該脈衝星的前體已經在約16000萬年的時間裡，向白矮星傾倒了相當於2萬個地球那麼重的物質，加快了白矮星的旋轉速度。

“在PSR J1141-6545系統中，脈衝星比白矮星要年輕，這樣的系統相當罕見。”研究人員指出，此次新研究“證實了一條約20年前提出的、有關此類雙星系統如何形成的假說”。

研究人員指出，他們利用參考系拖曳現象，進一步了解了引發該現象的那顆不斷旋轉的恆星。未來他們還可以利用類似技術分析雙中子星系統，進一步了解它們的內部組成。“我們觀察雙中子星系統已經有50多年了，但依然毫無頭緒。”研究人員表示，“中子星內部的物質密度遠高於能在實驗室中實現的密度，因此如果能將該技術用來研究雙中子星系統，我們一定能學到許多全新的物理知識。”