中子星上空出现时空扭曲现象 爱因斯坦预言得以验证

2015/3/20 15:03:00作者:佚名来源:网络来源查看评论0条)字号:

时空扭曲是爱因斯坦相对论的内容之一

  爱因斯坦预言的时空扭曲现象最近被科学家们在中子星附近观测到,中子星是目前人类在宇宙中可以观察到的天体中密度最大的一种。来自美国密歇根大学和美国宇航局的天文学家声称,他们观测到了围绕中子星的铁原子气体呈现的模糊环线出现了扭曲现象,这一发现同时也显示了宇宙中的某些天体有体积上的限制。

  在黑洞周围也有因为时空扭曲而出现的暗块现象,甚至地球周围也会有轻微的这种现象。美国宇航局哥达德宇航中心的研究小组成员苏迪普·巴塔卡亚说:“尽管这一现象本身没有什么特别惊人的,但是这一发现对解释某些物理学基本问题意义重大”。

  巴塔卡亚说:“这个问题属于基础物理学范畴,那里可能存在一些非常特别的粒子,或者处于奇特状态的物质——例如夸克等等。在中子星的中心位置可能会存在这些在试验室里无法制造的物质,想要解开其中的秘密只有研究中子星”。

  中子星的状态等同于将太阳那么大质量的物质,压缩到一座城市那么大体积的球体里。几茶杯中子星物质的重量就和珠穆朗玛峰的质量差不多。天文学家利用这种内塌陷星体作为天然的试验室,以验证在自然条件下物质原子在极度高压的情况下到底能够压得多紧。

  要解开这些死亡恒星内部的秘密并不简单,科学家们要做的第一步就是准确地测量中子星的直径和质量。在最近同时进行的两项观测活动中,天文学家使用了欧洲宇航中心的X光天文台和美日联合开发的X光设备观测了三颗中子星,他们还研究了在中子星外围的气态铁环,这些铁原子以光速40%的速度围绕中子星运行,形成了奇特的环状气云。

  一般来说,高温铁原子气体的光谱应该呈对称峰线分布,但是由于高温铁原子的高速运动和来自中子星的巨大引力,其光谱峰线呈现不对称的形状,使得其光波波长变长。这一测量结果可以帮助科学家计算死亡恒星的最大体积,科学家们发现外围铁原子气体围绕中子星成环形运动,而测量铁蒸汽环的内径就可以估算中子星的直径。科学家们认为中子星的直径应该不超过20.5英里(约合33公里),该篇研究报告的详细内容已经发表在8月号的《天体物理杂志通讯》上。

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