核心提示:研究小組在過去20年內(nèi)觀察到了時空拖曳效應(yīng),還使用它來測量白矮星的自轉(zhuǎn)速度,達到每100秒旋轉(zhuǎn)一次。白矮星周圍的時空扭曲也被確認(rèn),周圍周期僅為5小時的無線電脈沖是個突破口,由此科學(xué)家查明了在白矮星周圍的空間和物理行為也符合相對論的預(yù)測。
宇宙印象 深度科普欄目第1093期 1999年,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)脈沖星PSR J1141-6545,這顆脈沖星處于一個雙星系統(tǒng)中,另一顆伴星是白矮星。該系統(tǒng)距離我們大約1.2萬光年,顯然是處于銀河系之內(nèi),兩個天體之間的距離非常小,僅為太陽的直徑,難以想象,在如此狹小的空間內(nèi),一顆脈沖星和一顆白矮星以近乎瘋狂的速度相互公轉(zhuǎn),周圍周期僅為5小時。
脈沖星會定期發(fā)出尖銳的無線電脈沖,我們不妨稱之為脈沖星的“尖叫”,這些脈沖無線電在頻譜上顯示出極強的峰值,每5個小時循環(huán)一次,于是科學(xué)家發(fā)現(xiàn),這種模式似乎可以用來對愛因斯坦的相對論進行驗證。
驗證方法是這樣的,白矮星有著強大的引力場,其周圍的時空會出現(xiàn)拖拽效應(yīng),時空會隨著其公轉(zhuǎn)而被拖拽、扭曲。我們可以對其伴星進行詳細(xì)觀測,掌握脈沖星的運動和軌道參數(shù),這樣就能推算出白矮星的情況。根據(jù)愛因斯坦的相對論,引力其實是大質(zhì)量天體扭曲周圍時空的效果,比如地球繞太陽公轉(zhuǎn),其實是地球沿著太陽周圍扭曲的空間運行而已,并非有引力這么個東西存在。當(dāng)大質(zhì)量天體自轉(zhuǎn)的時候,也會將周圍的時空拖拽,周圍空間發(fā)生了扭曲。這一點我們在黑洞周圍也看到了,黑洞周圍的吸積盤就是一個案例,被黑洞強大引力所扭曲,形成了一個盤狀的區(qū)域。
在地球附近的空間也存在類似的現(xiàn)象,但是由于地球的質(zhì)量太小,我們無法進行探測,需要足夠精密度的儀器才能探測到。2015年,科學(xué)家通過重力探測器B衛(wèi)星確認(rèn)了地球周圍時空扭曲的證據(jù),由于地球的自轉(zhuǎn),靠近地球的空間區(qū)域發(fā)生了扭曲,與愛因斯坦的相對論吻合。于是科學(xué)家推測,宇宙中其他天體周圍是否也遵循相對論?這就是我們對白矮星進行觀測的重要原因,像白矮星和中子星這樣的大質(zhì)量天體周圍的時空被扭曲的情況更加嚴(yán)重,畢竟它們的質(zhì)量更大,白矮星和中子星構(gòu)成的雙星系統(tǒng)是個超級偏大的質(zhì)量源,自1999年以來,科學(xué)家就對這個系統(tǒng)的脈沖星和白矮星進行了觀測。
研究小組在過去20年內(nèi)觀察到了時空拖曳效應(yīng),還使用它來測量白矮星的自轉(zhuǎn)速度,達到每100秒旋轉(zhuǎn)一次。白矮星周圍的時空扭曲也被確認(rèn),周圍周期僅為5小時的無線電脈沖是個突破口,由此科學(xué)家查明了在白矮星周圍的空間和物理行為也符合相對論的預(yù)測,進一步證明相對論在宇宙中具有更強的普遍性,并非太陽系或者銀河系中才能適用相對論。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉(zhuǎn)載均為非法。