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北京,6月8日(科学日报)——美国杂志《科学》7日称,爱因斯坦的广义相对论提出100年后,科学家们成功地应用该理论确定了白矮星的质量,使爱因斯坦认为“不可能的希望”成为现实。
在过去的100年里,爱因斯坦的广义相对论彻底改变了人类对宇宙的理解。然而,通过重力对光的影响来测量一颗行星的质量以前只是理论上可行的。1936年,爱因斯坦在《科学》杂志的一篇文章中说:“没有希望直接观察到这一现象。”
爱因斯坦广义相对论的一个关键预测是,一个巨大物体(如行星)附近空之间的曲率将导致一束穿过其附近的光线偏转两倍于经典引力定律所导致的偏转。这一现象的第一个证据是在1919年日食观测期间获得的。然而,尽管在过去的100年里科技取得了巨大的进步,科学家们也进行了不懈的努力,但是通过弯曲光线来直接确定地球的质量仍然是不可能的。
为了成功,前景中的行星(透镜)必须与背景中的行星(物源)完全重叠,这将使物源的镜像形成一个圆,称为爱因斯坦环。只要透镜的焦距已知,爱因斯坦环就可以用来确定行星的质量。
来自美国tai 空望远镜科学研究所的神山钱德拉·萨胡和他的同事在5000多颗恒星中寻找这种线性排列的行星。他们发现白矮星stein205b正好有这样完美的定位——就在2014年3月背景行星之前。他们使用哈勃望远镜观察这一现象,并测量背景恒星表观位置的微小移动。这种效应被称为天体测量的重力微透镜效应。根据测量数据,他们估计这颗行星的质量大约是太阳的0.675倍。
研究人员说白矮星是宇宙中最常见的恒星类型。Stein205b质量的直接测量对于理解白矮星的演化具有重要意义。(蒋敬)