來源:科技日報(bào)
2017-06-09 10:52:06
美國《科學(xué)》雜志7日發(fā)文稱,愛因斯坦的廣義相對論提出100年后,科學(xué)家成功地運(yùn)用該理論確定了一顆白矮星的質(zhì)量,使當(dāng)初在愛因斯坦看來“不可能的希望”成為現(xiàn)實(shí)。
100年來,愛因斯坦的廣義相對論使人類對宇宙的理解發(fā)生了革命性改變。然而,通過一顆星球?qū)饩€的引力影響來測量其質(zhì)量,此前只是在理論上可行。1936年,愛因斯坦在《科學(xué)》雜志上的一篇文章中稱:“沒有希望能直接觀察到這一現(xiàn)象?!?/p>
愛因斯坦廣義相對論的一個(gè)關(guān)鍵性預(yù)測是:在某個(gè)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(zhuǎn),其偏轉(zhuǎn)程度是根據(jù)經(jīng)典引力定律所致偏轉(zhuǎn)量的兩倍。關(guān)于這一現(xiàn)象的首個(gè)證據(jù),是1919年在日食觀測中獲得的。然而,盡管100多年來技術(shù)手段出現(xiàn)了很大進(jìn)步,科學(xué)家也進(jìn)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(zhì)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(gè)圓圈,被稱作愛因斯坦環(huán);只要鏡頭的焦距是已知的,愛因斯坦環(huán)就可被用來確定該星球的質(zhì)量。
美國太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)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(fā)現(xiàn),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(yuǎn)鏡對此現(xiàn)象進(jìn)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(yīng)。根據(jù)所測得的數(shù)據(jù),他們估計(jì),該星球的質(zhì)量約為太陽質(zhì)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(zhì)量對理解白矮星的進(jìn)化具有重要意義。(記者姜靖)
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