科普中国公众号
科普中国微博
帮助美国《科学》杂志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。（记者 姜靖）
京公网安备11010202008423号 京ICP备 16016202号-1