據(jù)國外媒體報道，一項新研究發(fā)現(xiàn)，時空圍繞一顆死去恒星旋轉的方式證實了愛因斯坦廣義相對論的又一項預測。

　　愛因斯坦曾預言過一種名叫“參考系拖曳”的現(xiàn)象，又名冷澤-提爾苓效應，認為時空會圍繞一個不斷旋轉的大質量物體轉動。就好像把地球浸到蜂蜜中，隨著地球自轉、周圍的蜂蜜也會被帶著旋轉一樣。

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

　　科學家將目標瞄準了PSR J1141-6545，一顆質量約為太陽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，足以將質子與電子擠壓在一起、形成中子。）

　　脈沖星PSR J1141-6545圍繞一顆質量與太陽差不多的白矮星旋轉。白矮星是中等體積的恒星耗盡燃料死去后留下的內核部分，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的軌道非常短，且公轉速度高達每小時1百萬公里，不到5小時便可轉完一圈。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射電望遠鏡測量該脈沖星發(fā)出的脈沖到達地球的時間，精確度在100微秒以內。他們借此發(fā)現(xiàn)，該脈沖星和白矮星圍繞彼此旋轉的方式發(fā)生了長期偏移。

　　在排除了其它可能的原因后，科學家們總結認為，該現(xiàn)象是參考系拖曳效應導致的：快速旋轉的白矮星對時空造成了拖曳作用，進而導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，研究人員計算得出，這顆白矮星每小時會圍繞軸線自轉30次。

　　此前的研究顯示，這顆白矮星形成的時間比脈沖星要早。該理論模型預測道，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16000萬年的時間里，向白矮星傾倒了相當于2萬個地球那么重的物質，加快了白矮星的旋轉速度。

　　“在PSR J1141-6545系統(tǒng)中，脈沖星比白矮星要年輕，這樣的系統(tǒng)相當罕見?！毖芯咳藛T指出，此次新研究“證實了一條約20年前提出的、有關此類雙星系統(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，進一步了解了引發(fā)該現(xiàn)象的那顆不斷旋轉的恒星。未來他們還可以利用類似技術分析雙中子星系統(tǒng)，進一步了解它們的內部組成?！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。”研究人員表示，“中子星內部的物質密度遠高于能在實驗室中實現(xiàn)的密度，因此如果能將該技術用來研究雙中子星系統(tǒng)，我們一定能學到許多全新的物理知識?！?/p>

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


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