來源:科技日報
2017-06-09 10:52:06
美國《科學》雜志7日發文稱,愛因斯坦的廣義相對論提出100年后,科學家成功地運用該理論確定了一顆白矮星的質量,使當初在愛因斯坦看來“不可能的希望”成為現實。
100年來,愛因斯坦的廣義相對論使人類對宇宙的理解發生了革命性改變。然而,通過一顆星球對光線的引力影響來測量其質量,此前只是在理論上可行。1936年,愛因斯坦在《科學》雜志上的一篇文章中稱:“沒有希望能直接觀察到這一現象。”
愛因斯坦廣義相對論的一個關鍵性預測是:在某個巨大物體(如一顆星球)附近的空間曲率,會引起穿越其附近的一縷光線偏轉,其偏轉程度是根據經典引力定律所致偏轉量的兩倍。關于這一現象的首個證據,是1919年在日食觀測中獲得的。然而,盡管100多年來技術手段出現了很大進步,科學家也進行了不懈努力,仍然無法利用光線彎曲來直接確定星球的質量。
要想取得成功,一顆位于前景的星球(鏡片)必須與位于背景的星球(物源)完美重疊,這會令物源的鏡像形成一個圓圈,被稱作愛因斯坦環;只要鏡頭的焦距是已知的,愛因斯坦環就可被用來確定該星球的質量。
美國太空望遠鏡科學研究所的神山·錢德拉·薩胡和同事在5000多顆恒星中尋找具有這種直線排列形式的星球,他們發現,白矮星STEIN 2051 B恰好有著這種完美的定位——它在2014年3月正好位于一顆背景星球之前。他們利用哈勃望遠鏡對此現象進行觀察,測量背景星球表觀位置的微移動,這一作用被稱作天體測量的微引力透鏡效應。根據所測得的數據,他們估計,該星球的質量約為太陽質量的0.675倍。
研究人員稱,白矮星是宇宙中最常見的星球類型,直接測量STEIN 2051 B的質量對理解白矮星的進化具有重要意義。(記者姜靖)
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