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英皇国际网络 爱因斯坦认为“不可能观测”的恒星理论被哈勃望远镜证实

2020-01-07 19:31:17

英皇国际网络 爱因斯坦认为“不可能观测”的恒星理论被哈勃望远镜证实

英皇国际网络,“爱因斯坦会感到自豪的。他的一个重要预言已经通过了非常严格的观测试验。”

在1936年发表的一篇研究论文中,爱因斯坦预言,恒星的质量可以利用其自身引力导致遥远星光弯曲的现象来进行测量。然而,由于其他恒星距离地球过于遥远,爱因斯坦认为不可能观测到这一现象。

现在,得益于哈勃太空望远镜的超高分辨率,太空望远镜科学研究所的研究人员利用爱因斯坦的这套理论,测出了一颗白矮星的质量,似乎做到了不可能做到的事。

爱因斯坦当年在其论文中预言,遥远恒星发出的光线经过一个距离地球更近的大质量天体时,其引力会起到放大镜的作用,使这些来自遥远星际的光线变得明亮和弯曲。这一现象已经通过黑洞观测到,名为引力透镜。当光线经过的天体较小时,比如恒星,则被称为微引力透镜。

“当前景中的一颗恒星刚好经过地球和一颗背景恒星之间时,微引力透镜会导致产生一个正圆形的光环,名为‘爱因斯坦环’。”安柏瑞德航空大学的特里·奥斯瓦尔特(terry oswalt)说。

在此之前,这一现象已经通过太阳观测到,但从未通过其他恒星观测到。1919年,对日全食周围弯曲光线的测量成为证明爱因斯坦广义相对论的首批证据之一。

在卡拉什·萨胡(kailash sahu)领导的这项新研究中,两个天体并没有完全对齐,结果形成了不太对称的爱因斯坦环。该系统中距离地球最近的那颗恒星是18光年外的白矮星stein 2051 b。

萨胡的团队在2013年10月至2015年10月期间的八个时间点,测量了一颗遥远恒星因为其光线在stein 2051 b周围弯曲而发生的视位置改变。他们确定stein 2051 b(距离太阳第六近的白矮星)的质量约为太阳的三分之二。当stein 2051 b经过那颗背景恒星前方时,背景恒星的位置发生偏移。

这证明,那颗背景恒星的视位置偏移与白矮星stein 2051 b的质量和引力直接相关,并显示了两个天体在排成一条直线时的距离。

这项研究意义重大,不仅提供了证明爱因斯坦广义相对论的另一个途径,还解开了近一个世纪以来有关stein 2051 b质量和构成的长期谜题,并证实了天体物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡(subrahmanyan chandrasekhar)在1930年提出的一个理论。该理论是关于白矮星质量与半径之间的关系,钱德拉塞卡因此获得诺贝尔奖。

另外,这项研究还为我们提供了测量恒星质量的另一个方法。那颗背景恒星的视位置偏移与白矮星stein 2051 b的质量和引力直接相关,现在这可以作为大型巡天观测的一部分,以发现其他的偶然对齐。

“爱因斯坦会感到自豪的。”奥斯瓦尔特说,“他的一个重要预言已经通过了非常严格的观测试验。”

翻译:于波

来源:wired

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