爱因斯坦的广义相对论或可帮助科学家分析死星

ESA/Hubble & NASA, S. Allam et al.

天文学家近日宣布，他们首次使用NASA的哈勃太空望远镜直接测量了恒星死星的质量。但这里有一个有趣的地方：他们利用了一种叫做引力微透镜的mind-bending的宇宙效应，这是一个多世纪前Albert Einstein的广义相对论所预言的。

哈勃望远镜的这一成就标志着这种效应首次被用于测量一颗单独的、孤立的恒星，而不是我们的太阳。

首先，它被命名为LAWD37。

其次，根据哈勃望远镜的观测，这颗孤独的恒星体是一颗燃烧殆尽的类太阳恒星的超高温幸存核心，其质量似乎是太阳质量的56%。根据研究团队的说法，这个数字与之前关于LAWD37的理论预测一致，并巩固了我们目前关于白矮星结构和组成的许多理论。了解白矮人对我们理解宇宙至关重要。

“白矮星为我们提供了恒星演化的线索——有朝一日我们自己的恒星会变成白矮星，”加州大学圣克鲁斯分校博士后学者Peter McGill在一份声明中表示。

McGill解释说，因为这颗白矮星距离我们非常近，距离我们大约15光年，所以我们得到了很多关于它的数据。“但拼图中缺失的一块是对它质量的测量。”不过，谢天谢地，我们现在也有了新发现。

这就是爱因斯坦理论的来源。

什么是引力微透镜？

自20世纪初诞生以来，科学家们一直对爱因斯坦惊人的广义相对论着迷，这一理论建立在一个奇怪的前提上，即我们的宇宙是由有形的空间和时间线物理编织而成的。

尽管几十年来专家们一直在寻找漏洞，但广义相对论不仅还没有被推翻，而且它还解释了宇宙中发生的一些最奇怪的事情。像黑洞碰撞这样的事情会使引力波在太空中回荡，时间在地球轨道上的滴答声与在地球土壤上的不同。

但天文学家最喜欢的广义相对论效应之一是，遥远宇宙中的光线在通过星系团等大型致密物体产生的极端重力池时，似乎会弯曲、扭曲和变形。这被称为引力透镜——在较小的尺度上，称为引力微透镜。

引力透镜是天文学中的一个重要现象，因为任何物体（例如恒星）发出的扭曲光束都会被放大，否则观察者就看不到。另一方面，你可以通过向后运动推断出导致光束扭曲的物质的信息。

而后者正是McGill和其他研究人员所利用的。

NASA, ESA, Ann Feild

首先，天文学家们利用欧洲航天局的盖亚卫星（Gaia satellite）——一个目前正在尝试创建银河系奇妙详细地图的设备——来确定在可能发生的引力微透镜事件中，哈勃应该在哪里寻找LAWD37。

该团队最终找出了在LAWD37存在下背景恒星的光线如何变化的重要参数，并通过演绎艺术，了解了什么类型的恒星质量会产生这种变化。

NASA, ESA, Peter McGill, Kailash Sahu, Joseph DePasquale

McGill说：“LAWD37质量测量的精度使我们能够测试白矮星的质量-半径关系。这意味着在这颗死恒星内部的极端条件下能够测试物质的特性。”

1919年，就在爱因斯坦发表了一篇概述广义相对论的论文几年后，两位英国天文学家利用这种透镜效应在日食期间类似地观测太阳质量。根据NASA的说法，这被认为是有史以来第一个相对论的实验证明，当时还不清楚是否有人能够再次“引力透镜”。

未来，该团队希望继续使用盖亚来预测可能的引力微透镜事件何时能够帮助他们获得尽可能多的恒星质量测量结果。事实上，哈勃望远镜的主要研究者和研究报告的合著者Kailash Sahu已经在用美国宇航局开拓性的詹姆斯·韦伯太空望远镜观测另一颗名为LAWD66的白矮星。