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美成功用引力为星球测重
发布时间:2017-6-15 8:13:00      来源:

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美成功用引力为星球测重


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美成功用引力为星球测重
爱因斯坦“不可能的希望”得以实现


  美国《科学》杂志6月7日发文称,爱因斯坦的广义相对论提出100年后,科学家成功地运用该理论确定了一颗白矮星的质量,使当初在爱因斯坦看来“不可能的希望”成为现实。

  100年来,爱因斯坦的广义相对论使人类对宇宙的理解发生了革命性改变。然而,通过一颗星球对光线的引力影响来测量其质量,此前只是在理论上可行。1936年,爱因斯坦在《科学》杂志上的一篇文章中称:“没有希望能直接观察到这一现象。”

  爱因斯坦广义相对论的一个关键性预测是:在某个巨大物体(如一颗星球)附近的空间曲率,会引起穿越其附近的一缕光线偏转,其偏转程度是根据经典引力定律所致偏转量的两倍。关于这一现象的首个证据,是1919年在日食观测中获得的。然而,尽管100多年来技术手段出现了很大进步,科学家也进行了不懈努力,仍然无法利用光线弯曲来直接确定星球的质量。

  要想取得成功,一颗位于前景的星球(镜片)必须与位于背景的星球(物源)完美重叠,这会令物源的镜像形成一个圆圈,被称作爱因斯坦环;只要镜头的焦距是已知的,爱因斯坦环就可被用来确定该星球的质量。

  美国太空望远镜科学研究所的神山·钱德拉·萨胡和同事在5000多颗恒星中寻找具有这种直线排列形式的星球,他们发现,白矮星STEIN 2051 B恰好有着这种完美的定位——它在2014年3月正好位于一颗背景星球之前。他们利用哈勃望远镜对此现象进行观察,测量背景星球表观位置的微移动,这一作用被称作天体测量的微引力透镜效应。根据所测得的数据,他们估计,该星球的质量约为太阳质量的0.675倍。

  研究人员称,白矮星是宇宙中最常见的星球类型,直接测量STEIN 2051 B的质量对理解白矮星的进化具有重要意义。

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