由荷兰射电天文研究所的Joeri van Leeuwen博士和阿姆斯特丹大学领导的一组天体物理学家已经成功地测量了相对论双星系统引力下的时空扭曲。

该系统距离我们的太阳约25,000光年。它包含一个年轻的脉冲星,称为PSR J1906 + 0746,它的轨道周期是第二短的。

J1906 + 0746于2004年在阿雷西博天文台发现,每144毫秒旋转并发出类似于灯塔的无线电波。

它绕其伴星-另一个中子星或白矮星-绕轨道飞行约4个小时。

由于形成脉冲星的超新星爆炸发生在10万年前,因此双星处于原始且未进化的状态。

普通脉冲星的寿命大约为1000万年。然后,它们可以被二进制伴侣回收再使用10亿年。如果J1906 + 0746的伴星是中子星,它可能会被回收,尽管它似乎并没有照耀我们。

“通过精确跟踪脉冲星的运动,我们能够以极高的精度测量两个高度紧凑的恒星之间的引力相互作用,”不列颠哥伦比亚大学的Ingrid Stairs教授说,他是该论文的合著者。天体物理学杂志(arXiv.org版本)。

“这两颗恒星的重量都比太阳重,但彼此的距离仍然比地球离太阳的距离还要近100倍。”

“由此产生的极端引力引起许多显着影响。”

其中之一是大地岁差。“当您开始旋转陀螺时,它不仅会旋转,还会摆动。”

“根据广义相对论,中子星也应随着它们穿过附近巨大的伴星的引力阱而开始摆动。脉冲星绕轨道运行,经过弯曲的时空,在自旋轴上留下印记。”

现在,科学家们在J1906 + 0746中测量了这种大地运动。由于弯曲的时空,与平坦的时空相比,缺少了约一百万个脉冲星轨道的一部分。

“在地球一年的观测过程中,这总计使脉冲星自转轴的方向发生了2.2度的变化。”

van Leeuwen博士,Stairs教授及其同事还确定了J1906 + 0746及其同伴的质量。

van Leeuwen博士说:“我们的结果很重要,因为要在恒星自由漂浮在太空中时对其进行称重非常困难。”

“这是一个问题,因为需要进行这样的质量测量才能精确理解重力,而重力是与宇宙中各个尺度的时空行为密切相关的。”

他补充说:“即使是地球上最大的望远镜,脉冲星现在几乎是看不见的。这是这样一个年轻的脉冲星第一次因岁差而消失。”

“幸运的是,这种宇宙旋转的陀螺有望再次出现在人们眼前,但是它可能需要长达160年的时间。”