《科学》:美国科学家成功用引力为星球测重 微引力透镜

邓文龙

作者：Kailash Sahu

来源：《科学》

发布时间：2017/6/9 15:12:55

美国科学家成功用引力为星球测重

通过一颗星球对光线的引力影响来测量其质量  微引力透镜效应

美国《科学》杂志17-6-7日发文称，爱因斯坦的广义相对论提出100年后，科学家成功地运用该理论确定了一颗白矮星的质量，使当初在爱因斯坦看来“不可能的希望”成为现实。

100年来，爱因斯坦的广义相对论使人类对宇宙的理解发生了革命性改变。然而，通过一颗星球对光线的引力影响来测量其质量，此前只是在理论上可行。1936年，爱因斯坦在《科学》杂志上的一篇文章中称：“没有希望能直接观察到这一现象。”

爱因斯坦广义相对论的一个关键性预测是：在某个巨大物体（如一颗星球）附近的空间曲率，会引起穿越其附近的一缕光线偏转，其偏转程度是根据经典引力定律所致偏转量的两倍。关于这一现象的首个证据，是1919年在日食观测中获得的。然而，尽管100多年来技术手段出现了很大进步，科学家也进行了不懈努力，仍然无法利用光线弯曲来直接确定星球的质量。

要想取得成功，一颗位于前景的星球（镜片）必须与位于背景的星球（物源）完美重叠，这会令物源的镜像形成一个圆圈，被称作爱因斯坦环；只要镜头的焦距是已知的，爱因斯坦环就可被用来确定该星球的质量。

美国太空望远镜科学研究所的神山·钱德拉·萨胡和同事在5000多颗恒星中寻找具有这种直线排列形式的星球，他们发现，白矮星STEIN 2051 B恰好有着这种完美的定位——它在2014年3月正好位于一颗背景星球之前。他们利用哈勃望远镜对此现象进行观察，测量背景星球表观位置的微移动，这一作用被称作天体测量的微引力透镜效应。根据所测得的数据，他们估计，该星球的质量约为太阳质量的0.675倍。

研究人员称，白矮星是宇宙中最常见的星球类型，直接测量STEIN 2051 B的质量对理解白矮星的进化具有重要意义。（中文来源：科技日报 姜靖）

http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2017691512552044254.shtm

http://science.sciencemag.org/co ... /06/science.aal2879



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邓文龙

研究论文 雷射透镜

背景星光的相对偏差测量附近白矮星的质量

Kailash C. Sahu 1，*，杰·安德森1，Stefano Casertano 1，Howard E. Bond 2，Pierre Bergeron 3，Edmund P. Nelan 1，Laurent Pueyo 1，托马斯·布朗1，Andrea Bellini 1，Zoltan G. Levay 1，约书亚·索科尔1，马丁·多米尼克4，Annalisa Calamida 1，NoéKains 1，马里奥·利维奥5

科学  2007年06月07日：
eaal2879
DOI：10.1126 / science.aal2879

抽象
在1919年的日食期间，太阳周围的星光的重力偏转提供了证实爱因斯坦一般相对论的测量。哈勃太空望远镜用来测量由附近的星星Stein 2051B造成的天体气象微透镜的类似过程。正如Stein 2051B在背景星之前紧密地通过的那样，背景星的位置被偏转了。在多个时期测量这种偏差，使得我们可以确定斯坦因2051 B的质量 - 第六个最接近的太阳白矮星 - 为0.675±0.051个太阳质量。这种质量确定提供了退化物质的确认，并支持白矮星进化理论。

http://science.sciencemag.org/co ... /06/science.aal2879

http://science.sciencemag.org/co ... cience.aal2879.full



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