測量恒星質(zhì)量很困難。事實(shí)上，雙星系統(tǒng)中的恒星是科學(xué)家們僅有能夠直接測量的恒星，因?yàn)樗鼈兿嗷キh(huán)繞的軌道會揭示它們的質(zhì)量。現(xiàn)在，一組天文學(xué)家成功測量了一個(gè)孤立恒星的質(zhì)量，所用的技術(shù)是愛因斯坦在1936年首次暗示的方法。該方法利用了這樣一個(gè)事實(shí)：一個(gè)較大的質(zhì)量體，比如恒星，能夠彎曲光路。雖然這種效應(yīng)十分輕微，測量這種偏折也能揭示這個(gè)偏折光線恒星的質(zhì)量。
英國萊斯特大學(xué)的天文學(xué)家Martin Barstow說道：“這真是一個(gè)優(yōu)雅的工作，很好地回應(yīng)了一個(gè)世紀(jì)以來的廣義相對論?！?span style="display:none">Po7菜譜美食網(wǎng)-眾歸云 - 24小時(shí)不關(guān)機(jī)的云端電腦_云主機(jī)_VPS掛機(jī)寶_免費(fèi)掛機(jī)寶_0.1元試用,3-5元月租服務(wù)器提供
天文學(xué)家們已經(jīng)觀察到了很多引力彎曲光線的例子，包括扭曲更遠(yuǎn)處星系圖像的星系，有些時(shí)候甚至?xí)斐森h(huán)形的“愛因斯坦環(huán)”。在我們的星系中，當(dāng)一個(gè)恒星經(jīng)過另一個(gè)恒星的前面時(shí)，由于較近的恒星會充當(dāng)透鏡的作用，將更多經(jīng)過的光線扳彎折向地球，天文學(xué)家就能看到較遠(yuǎn)的那個(gè)恒星會變亮。這種效應(yīng)被稱為微引力透鏡效應(yīng)，已被用于檢測外星球和搜尋暗物質(zhì)、黑洞以及褐矮星等。
但愛因斯坦還預(yù)測道，如果光線來源與彎曲光線恒星并不是精準(zhǔn)對齊，這種彎曲會造成在地球看來源恒星似乎移動(dòng)了。移動(dòng)的幅度就能告訴科學(xué)家這個(gè)彎曲光線恒星的質(zhì)量。這種效應(yīng)十分微小，并且這種近乎對齊的幾率十分小，愛因斯坦認(rèn)為這可能永遠(yuǎn)不會發(fā)生。
但一組來自美國、英國以及加拿大的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)總懷疑哈勃太空望遠(yuǎn)鏡銳利的視野也許能夠檢測到這種位移。于是他們開始尋找可能能夠?qū)R的恒星，并發(fā)現(xiàn)一個(gè)編號為Stein 2051 B的距地球18光年的白矮星在2014年幾乎經(jīng)過了另一個(gè)恒星的正前方。研究團(tuán)隊(duì)捕獲到了那時(shí)背面恒星的微小位移，并據(jù)此計(jì)算出Stein 2051 B的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的三分之二，即0.675太陽質(zhì)量。該結(jié)果已發(fā)表在6月7日的自然雜志上。
但這不僅是一個(gè)新技術(shù)的巧妙示范。Stein 2051 B對于研究白矮星的專家而言有點(diǎn)像一種謎一般的存在，當(dāng)恒星必須燃盡他們所有的燃料時(shí)卻留下了繭衣。通過利用大小、溫度以及放射光線的觀測，研究者估計(jì)Stein 2051 B是一種特別的白矮星，質(zhì)量應(yīng)該是0.67太陽質(zhì)量。但是，利用測量雙星系統(tǒng)中恒星質(zhì)量的方法，另外的研究者將其與另一個(gè)附近的恒星Stein 2051 A相配對，計(jì)算出其質(zhì)量僅為0.5太陽質(zhì)量。這個(gè)最新的計(jì)算結(jié)果終于準(zhǔn)確計(jì)算出了Stein 2051 B應(yīng)為的質(zhì)量，并且駁斥了A和B為雙星對的觀點(diǎn)。Barstow說道：“這為我們對白矮星的組成理解又添上了一筆?！?span style="display:none">Po7菜譜美食網(wǎng)-眾歸云 - 24小時(shí)不關(guān)機(jī)的云端電腦_云主機(jī)_VPS掛機(jī)寶_免費(fèi)掛機(jī)寶_0.1元試用,3-5元月租服務(wù)器提供
德國海德堡大學(xué)的天文學(xué)家Markus Hundertmark稱單單憑借這個(gè)微小位移的檢測就值得發(fā)表了，“測量白矮星的質(zhì)量似乎使這個(gè)結(jié)果變得更好了，不過即使是乍一看這也是一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)。”
這一技術(shù)的應(yīng)用目前看來似乎有限，因?yàn)榻茖R的恒星非常罕見，但明年這一切就會改變。明年歐洲太空總署的蓋亞衛(wèi)星將發(fā)布第二份星球圖志，給出數(shù)千個(gè)恒星的精確位置和運(yùn)動(dòng)。Barstow稱：“很可能將會有更多可以探尋的例子?！眮碜杂グ驳卖斔勾髮W(xué)的團(tuán)隊(duì)成員Martin Dominik說道：“這個(gè)新成果似乎是個(gè)引人好奇的效應(yīng)，但其會很快轉(zhuǎn)換為非常有用的天體物理技術(shù)。”
Daniel Clery
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