測量恒星質(zhì)量很困難。事實上，雙星系統(tǒng)中的恒星是科學家們僅有能夠直接測量的恒星，因為它們相互環(huán)繞的軌道會揭示它們的質(zhì)量。現(xiàn)在，一組天文學家成功測量了一個孤立恒星的質(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事實：一個較大的質(zhì)量體，比如恒星，能夠彎曲光路。雖然這種效應十分輕微，測量這種偏折也能揭示這個偏折光線恒星的質(zhì)量。
英國萊斯特大學的天文學家Martin Barstow說道：“這真是一個優(yōu)雅的工作，很好地回應了一個世紀以來的廣義相對論。”
天文學家們已經(jīng)觀察到了很多引力彎曲光線的例子，包括扭曲更遠處星系圖像的星系，有些時候甚至會拉伸成環(huán)形的“愛因斯坦環(huán)”。在我們的星系中，當一個恒星經(jīng)過另一個恒星的前面時，由于較近的恒星會充當透鏡的作用，將更多經(jīng)過的光線扳彎折向地球，天文學家就能看到較遠的那個恒星會變亮。這種效應被稱為微引力透鏡效應，已被用于檢測外星球和搜尋暗物質(zhì)、黑洞以及褐矮星等。
但愛因斯坦還預測道，如果光線來源與彎曲光線恒星并不是精準對齊，這種彎曲會造成在地球看來源恒星似乎移動了。移動的幅度就能告訴科學家這個彎曲光線恒星的質(zhì)量。這種效應十分微小，并且這種近乎對齊的幾率十分小，愛因斯坦認為這可能永遠不會發(fā)生。
但一組來自美國、英國以及加拿大的天文學家團隊總懷疑哈勃太空望遠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)過了另一個恒星的正前方。研究團隊捕獲到了那時背面恒星的微小位移，并據(jù)此計算出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像一種謎一般的存在，當恒星必須燃盡他們所有的燃料時卻留下了繭衣。通過利用大小、溫度以及放射光線的觀測，研究者估計Stein 2051 B是一種特別的白矮星，質(zhì)量應該是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附近的恒星Stein 2051 A相配對，計算出其質(zhì)量僅為0.5太陽質(zhì)量。這個最新的計算結(jié)果終于準確計算出了Stein 2051 B應為的質(zhì)量，并且駁斥了A和B為雙星對的觀點。Barstow說道：“這為我們對白矮星的組成理解又添上了一筆。”
德國海德堡大學的天文學家Markus Hundertmark稱單單憑借這個微小位移的檢測就值得發(fā)表了，“測量白矮星的質(zhì)量似乎使這個結(jié)果變得更好了，不過即使是乍一看這也是一個驚人的發(fā)現(xiàn)。”
這一技術(shù)的應用目前看來似乎有限，因為近似對齊的恒星非常罕見，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)千個恒星的精確位置和運動。Barstow稱：“很可能將會有更多可以探尋的例子。”來自英國圣安德魯斯大學的團隊成員Martin Dominik說道：“這個新成果似乎是個引人好奇的效應，但其會很快轉(zhuǎn)換為非常有用的天體物理技術(shù)。”
Daniel Clery
版權(quán)聲明--以上內(nèi)容與本站無關(guān)，自行辨別真假，損失自負
文章僅代表作者觀點，不代表本站立場與本站無關(guān)。如有侵權(quán)請及時聯(lián)系本站郵件 enofun@foxmail.com ,如未聯(lián)系本網(wǎng)所有損失自負！
本文系作者授權(quán)本網(wǎng)發(fā)表，未經(jīng)許可，不得轉(zhuǎn)載。
評論