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天文學(xué)家用引力為星球稱重 愛因斯坦“不可能的希望”成真
新華社華盛頓6月7日電(記者林小春)在愛因斯坦廣義相對(duì)論提出100余年后,天文學(xué)家第一次成功利用相對(duì)論“稱”出了一顆星球的質(zhì)量,讓相對(duì)論提出者愛因斯坦本人曾認(rèn)為不可能做到的事成為現(xiàn)實(shí)。
美國太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所天文學(xué)家凱拉什·薩胡領(lǐng)銜的一個(gè)國際科研小組7日在美國《科學(xué)》雜志上說,借助哈勃太空望遠(yuǎn)鏡,他們直接觀測到一顆白矮星的引力扭曲了其身后一顆星球的光線,并在此基礎(chǔ)上第一次成功測量出這顆白矮星的質(zhì)量。
“愛因斯坦應(yīng)該會(huì)自豪,”美國恩布里-里德爾航空大學(xué)天文學(xué)家特里·奧斯沃爾特在《科學(xué)》配發(fā)的評(píng)論文章中寫道,“他的一個(gè)關(guān)鍵預(yù)測通過了非常嚴(yán)格的觀測性測試。”
愛因斯坦1915年提出的廣義相對(duì)論讓人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)發(fā)生了革命性變化。其一個(gè)關(guān)鍵預(yù)測是,距地球較近的星球會(huì)如同放大鏡一般扭曲來自它身后遙遠(yuǎn)星球的光線,出現(xiàn)所謂“引力透鏡”現(xiàn)象。當(dāng)前方星球正好擋住后方星球時(shí),光線圍繞前方星球構(gòu)成一個(gè)圓環(huán),人稱“愛因斯坦環(huán)”。1919年,英國科學(xué)家在日全食觀測中驗(yàn)證了這一預(yù)測的正確性。
愛因斯坦還預(yù)測,當(dāng)前景星球與后方星球不完全成一條直線時(shí),“引力透鏡”效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致后方星球稍稍偏移實(shí)際位置,并可利用偏移距離直接計(jì)算出前方星球的質(zhì)量,被稱作“天體測量透鏡”??墒?,1936年,愛因斯坦又補(bǔ)充說,由于星球相距遙遠(yuǎn),“沒有直接觀測到這種現(xiàn)象的希望”。
在最新研究中,薩胡等人利用哈勃望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)異角分辨率,在5000多顆恒星中尋找“天體測量透鏡”。他們意識(shí)到,一顆快速移動(dòng)的白矮星Stein?。玻埃担薄。虑『梅线@種定位,于是在2013年至2015年間8次把哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)這顆星球。
研究顯示,在這顆白矮星的引力作用下,其身后的星球的觀測位置與實(shí)際位置相距約2毫弧秒,據(jù)此可計(jì)算白矮星的質(zhì)量相當(dāng)于太陽質(zhì)量的68%。
奧斯沃爾特說,這項(xiàng)研究“為確定我們不容易通過其他方式測量的物體的質(zhì)量提供了一個(gè)新工具”。
此外,這項(xiàng)研究也為研究星系的歷史與演化“打開了一個(gè)新的窗口”,因?yàn)榘装鞘茄莼侥┢诘暮阈?,“包括太陽在?nèi),宇宙中至少97%的星球?qū)⒊蔀榛蛞殉蔀榘装恰鼈冎v述了我們的未來以及我們的歷史”。
編輯:秦云
關(guān)鍵詞:用引力為星球稱重 不可能的希望
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