據(jù)國外媒體報(bào)道，一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，時(shí)空圍繞一顆死去恒星旋轉(zhuǎn)的方式證實(shí)了愛因斯坦廣義相對論的又一項(xiàng)預(yù)測。

　　愛因斯坦曾預(yù)言過一種名叫“參考系拖曳”的現(xiàn)象，又名冷澤-提爾苓效應(yīng)，認(rèn)為時(shí)空會圍繞一個(gè)不斷旋轉(zhuǎn)的大質(zhì)量物體轉(zhuǎn)動。就好像把地球浸到蜂蜜中，隨著地球自轉(zhuǎn)、周圍的蜂蜜也會被帶著旋轉(zhuǎn)一樣。

　　衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)已經(jīng)在地球自轉(zhuǎn)的引力場中檢測到了參考系拖曳現(xiàn)象，但這種效應(yīng)極其微弱，很難測量。在白矮星和中子星等質(zhì)量更大、引力場更強(qiáng)的天體周圍，觀察到這種現(xiàn)象的機(jī)會應(yīng)該更大。

　　科學(xué)家將目標(biāo)瞄準(zhǔn)了PSR J1141-6545，一顆質(zhì)量約為太陽1.27倍的年輕脈沖星。它位于蒼蠅座中，靠近著名的南十字座，距地球約1萬至2.5萬光年。

　　脈沖星是一種快速旋轉(zhuǎn)的中子星，會沿著磁極的方向向外發(fā)射射電波。（中子星是恒星在超新星爆發(fā)等劇烈爆炸中死去后留下的遺骸，其引力極大，足以將質(zhì)子與電子擠壓在一起、形成中子。）

　　脈沖星PSR J1141-6545圍繞一顆質(zhì)量與太陽差不多的白矮星旋轉(zhuǎn)。白矮星是中等體積的恒星耗盡燃料死去后留下的內(nèi)核部分，密度極大，體積則與地球差不多。我們的太陽有朝一日也會變成一顆白矮星，銀河系中超過90%的恒星也會如此。

　　該脈沖星圍繞白矮星旋轉(zhuǎn)的軌道非常短，且公轉(zhuǎn)速度高達(dá)每小時(shí)1百萬公里，不到5小時(shí)便可轉(zhuǎn)完一圈。軌道距白矮星非常近，距離最大處僅比太陽直徑稍大一些。

　　在過去近20年間，研究人員一直在利用澳大利亞的帕克斯天文臺和UTMOST射電望遠(yuǎn)鏡測量該脈沖星發(fā)出的脈沖到達(dá)地球的時(shí)間，精確度在100微秒以內(nèi)。他們借此發(fā)現(xiàn)，該脈沖星和白矮星圍繞彼此旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)生了長期偏移。

　　在排除了其它可能的原因后，科學(xué)家們總結(jié)認(rèn)為，該現(xiàn)象是參考系拖曳效應(yīng)導(dǎo)致的：快速旋轉(zhuǎn)的白矮星對時(shí)空造成了拖曳作用，進(jìn)而導(dǎo)致脈沖星軌道的朝向漸漸發(fā)生了變化。根據(jù)參考系拖曳的程度，研究人員計(jì)算得出，這顆白矮星每小時(shí)會圍繞軸線自轉(zhuǎn)30次。

　　此前的研究顯示，這顆白矮星形成的時(shí)間比脈沖星要早。該理論模型預(yù)測道，在形成脈沖星的那次超新星爆發(fā)發(fā)生前，該脈沖星的前體已經(jīng)在約16000萬年的時(shí)間里，向白矮星傾倒了相當(dāng)于2萬個(gè)地球那么重的物質(zhì)，加快了白矮星的旋轉(zhuǎn)速度。

　　“在PSR J1141-6545系統(tǒng)中，脈沖星比白矮星要年輕，這樣的系統(tǒng)相當(dāng)罕見?！毖芯咳藛T指出，此次新研究“證實(shí)了一條約20年前提出的、有關(guān)此類雙星系統(tǒng)如何形成的假說”。

　　研究人員指出，他們利用參考系拖曳現(xiàn)象，進(jìn)一步了解了引發(fā)該現(xiàn)象的那顆不斷旋轉(zhuǎn)的恒星。未來他們還可以利用類似技術(shù)分析雙中子星系統(tǒng)，進(jìn)一步了解它們的內(nèi)部組成?！拔覀冇^察雙中子星系統(tǒng)已經(jīng)有50多年了，但依然毫無頭緒?！毖芯咳藛T表示，“中子星內(nèi)部的物質(zhì)密度遠(yuǎn)高于能在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)的密度，因此如果能將該技術(shù)用來研究雙中子星系統(tǒng)，我們一定能學(xué)到許多全新的物理知識?！?/p>

　　詳細(xì)的研究結(jié)果已發(fā)表在1月30日的在線版《科學(xué)》期刊上。（葉子）


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