爱因斯坦又对了!这对死亡恒星再次验证广义相对论的预言

爱因斯坦1915年提出的广义相对论是现代物理学的重要支柱,是目前对引力作出最精确描述的理论。广义相对论指出,引力实际上是带质量物体扭曲时空产生的表现。正如约翰·惠勒所言——时空告诉物质如何弯曲,物质告诉时空如何运动。

一百余年来,广义相对论的诸多预言已经得到一次又一次验证。现在,天文学家在一对死亡恒星中探测到所谓的惯性系拖拽效应,再次验证了广义相对论的预言。惯性系拖拽效应是根据广义相对论作出的预言,指的是带质量物体的旋转会拖拽时空,使周围时空发生一定的扭曲。

爱因斯坦又对了!这对死亡恒星再次验证广义相对论的预言

实际上,天文学家之前就曾用精密的卫星探测到地球自转产生的极其微弱的惯性系拖拽效应。而宇宙中存在大量更极端的天体,这为探测惯性系拖拽效应提供了更好的机会。

这一次,天文学家聚焦于由脉冲星和白矮星组成的一对奇特双星系统。脉冲星(一种快速旋转的中子星)和白矮星都是恒星死亡坍缩留下的致密内核。这对双星系统距离地球约10000-25000光年,两者不仅保持紧密相互环绕,还各自快速旋转。

在过去近20年里,研究人员利用澳大利亚帕克斯射电望远镜等设备,对脉冲星传播到地球的脉冲信号进行精确测量,发现这对脉冲星与白矮星的运行轨道存在长期的微妙偏移。在排除其他所有因素后,研究人员得出结论,认为轨道偏移是惯性系拖拽效应造成的——快速旋转的白矮星拖拽时空结构,使脉冲星的轨道随着时间慢慢发生改变。据计算,这颗白矮星的自转速度约为每小时30次。

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早先的研究表明,在这样的双星系统中,白矮星要早于脉冲星形成。在脉冲星坍缩之前,白矮星吸食了它的大量物质,使得自身的旋转速度大大提高。研究人员表示,像这类的双星系统在宇宙中是非常罕见的。

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研究人员已经将相关发现发布在《科学》杂志上。

https://www.space.com/einstein-general-relativity-frame-dragging.html


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