科学家如何称重'星'?

 作者:褚柰斤     |      日期:2017-06-07 05:23:40
恒星是巨大的热气球,位于数万亿英里之外,但当它们从地球上观察时,它们看起来像是在夜空中可见的微小闪亮点在一项新的研究中,天文学家精确测量了附近“白矮星”的质量,这颗恒星已经达到其生命周期的终点但究竟如何做到这一点呢科学家们如何“称量”光年以上的气态物质的质量 “我们作为天文学家测量恒星,行星和星系质量的唯一途径就是它们彼此之间的引力影响,”Embry-Riddle航空大学工程物理学教授Terry Oswalt写道,他写了一篇评论最近科学期刊的白矮星测量换句话说,如果一颗卫星在木星轨道上,可以通过测量行星引力对卫星轨道的影响来估算木星的质量 [物理学中18个最大的未解之谜]这样的估计也可以用星星来完成 Oswalt解释说,敏感仪器,如美国宇航局的开普勒太空望远镜,可以通过测量恒星速度的微小变化来检测银河系另一侧的行星轨道恒星,因为行星在它们的轨道上“拖拽”它们这些测量还可以为研究人员提供有关恒星质量的信息根据奥斯瓦尔特的说法,当两颗恒星相互绕轨道时,就像双星的情况一样,天文学家可以使用所谓的多普勒效应测量它们的运动,这种效应依赖于与警用雷达枪相同的原理但是,这种技术要求对象是可观察的 “有几种间接的方法可以从它的[光]光谱中估算出恒星的质量,但它们依赖于其大气的详细模型,你从来不知道它是否正确,”Oswalt说这项新技术在6月7日在线发表在“科学”杂志上的一项研究中得到了描述,它允许天文学家评估恒星和其他天体的质量,包括天生暗淡的白矮星,黑洞和流氓行星(世界已被甩掉)太阳系),所有这些都很难用望远镜观察这项研究由巴尔的摩太空望远镜科学研究所的天文学家领导,展示了研究人员如何测量附近的一颗名为Stein 2051 B的白矮星该技术依赖于重力对光的影响 “在他着名的等式E = mc ^ 2中,阿尔伯特·爱因斯坦假定能量和质量是相同的,”奥斯瓦尔特说 “光是一点能量,相当于质量,但它也受到重力的影响” [8种方法你可以看到爱因斯坦在现实生活中的相对论]爱因斯坦还预测,来自物体的一颗遥远恒星的光线会因该物体的引力而略微弯曲为了使效果可观察,两个物体必须形成近乎完美的对齐,奥斯瓦尔特说,这种情况非常罕见 “当背景恒星的光线经过白矮星时,它的直线方向会弯曲,这意味着我们将会看到的光线似乎来自与实际恒星不同的方向,这使得矮人慢慢地穿过背景星,仿佛背景恒星在天空中形成了一个小环,“奥斯瓦尔特解释道 “基本的想法是,背景恒星位置的明显偏转与白矮星的质量和重力直接相关 - 以及两者之间的距离是多么紧密排列,”Oswalt补充说这种效应被称为引力微透镜,以前在全日食期间以更大的比例观察到或者涉及比Stein 2051 B更远的物体在这些远处的物体中,重力充当放大镜,使星光弯曲,因此,奥斯瓦尔特认为,在光线非常远的情况下,可以观察到一种称为爱因斯坦环的效应 - 由重力引起的光变形近距离对准的观测,例如使科学家能够测量由附近的Stein 2051 B白矮星引起的光线弯曲的对准,目前很少见但奥斯瓦尔特说,新的天文台,如欧洲航天局的盖亚卫星,将允许天文学家更频繁地观察这些事件,