[物理]爱因斯坦又赢了双星系统再次验证相对论

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星空下的舞者

发表于 2013-4-27 20:27:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

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德国马克斯·普朗克射电天文学研究所25日晚间发表声明说，它领衔的国际研究团队通过对宇宙中一颗中子星及其伴星的观测，验证了爱因斯坦广义相对论的内容。
这项研究以中子星PSR J0348＋0432及与之相伴的白矮星为对象，通过观测双星轨道周期的变化验证广义相对论。这颗中子星与其伴星相距83万公里，轨道周期为2.5小时。
按照爱因斯坦的广义相对论，双星相互绕转会发出引力波，导致能量损耗，使双星之间距离缩小、轨道周期缩短。
研究人员通过观察双星辐射变化，测得它们的质量，进而按广义相对论计算求得能量损耗及轨道周期变化。随后，研究人员借助全球最大的三个射电望远镜密切观察双星，通过辐射信号变化测得双星轨道周期的实际变化值。
“到2012年底，我们已经测得双星轨道周期变化值为每年8微秒。这与爱因斯坦理论的预期值完全吻合，”马普所科学家保罗·弗赖勒说。

中子星是恒星演化末期超新星爆发后的产物，体积极小而质量极大。高速旋转的中子星会发射电脉冲，也被称为脉冲星。PSR J0348＋0432的质量两倍于太阳，是已知密度最大的中子星，其中心密度相当于将超过10亿吨的物质压缩至一个糖块大小，表面引力超过地球引力3000亿倍。
“用广义相对论的语言来说，这是天文学家第一次精确研究具有如此强时空曲率物体的运动，”马普研究所在声明中说。理论天体物理学家诺贝特·韦克斯说，研究人员最兴奋的是，广义相对论对“如此极端的物体”仍然适用。
这项发现将于26日发表在《科学》杂志上。马普所认为，这项成果将为直接探测引力波的研究提供支持，也增加天文学家进一步验证广义相对论的信心。

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