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作者：唐琳/整理 来源： 发布时间：2018-2-1 15:54:30
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| 2017 世界十大科技进展新闻 |
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| 引力测星球 理论变现实 |
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2017年6月7日，美国太空望远镜科学研究所天文学家神山·钱德拉·萨胡领衔的一个国际科研小组在美国《科学》杂志发文称，在爱因斯坦的广义相对论提出的100年后，他们成功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。
“爱因斯坦应该会自豪。”美国恩布里—里德尔航空大学天文学家特里·奥斯沃尔特在《科学》杂志配发的评论文章中写道，“他的一个关键预测通过了非常严格的观测性测试。”
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，但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，也就是“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，研究人员估计，该星球的质量约为太阳质量的0.675倍。
白矮星是宇宙中最常见的星球类型，因此在研究人员看来，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。
而奥斯沃尔特则认为这项研究的另一个意义在于，“为确定我们不容易通过其他方式测量的物体的质量提供了一个新工具”。■
《科学新闻》 (科学新闻2018年1月刊 封面)
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