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爱因斯坦的预言被证实!时空扭曲的真相就是如此

时空是扭曲的还是平直的,其实大家心中都有一个不约而同的答案。然而我们需要真切的证据让我们心中的疑团消散,一项最新研究拨开了我们的疑惑,事实证明,宇宙和时间在死星周围形成的漩涡其实证实了爱因斯坦广义相对论的另一个预言!时空绕着一颗死星旋转,这再次证明了爱因斯坦是正确的!

爱因斯坦的预言被证实!时空扭曲的真相就是如此

正如科学家们所认为的那样,时空确实是被宇宙中巨大的旋转物体搅动着的。因为在PSR J1141-6545双星系统中,科学家看到了由一颗旋转的白矮星所产生时空效应,也被称为帧拖拽。什么是帧拖拽呢?其实就是“伦斯-瑟林效应”。它表明时空会绕着一个巨大的旋转的物体旋转。例如,想象地球被蜂蜜淹没。当行星旋转时,它周围的蜂蜜也会打旋。同样,时空也是如此。

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目前进行的卫星实验已经探测到地球旋转引力场中的帧拖拽现象,但其影响非常小,因此很难测量。质量更大、引力场更强的物体,如白矮星和中子星,更有可能看到这种现象。

科学家们关注的是PSR J1141-6545,这是一颗年轻的脉冲星,质量大约是太阳的1.27倍。这颗脉冲星距离地球1万到2.5万光年,位于著名的南十字星座附近的Musca星座。脉冲星是一种快速旋转的中子星,它可以沿着磁极发射无线电波。中子星是超新星灾难性爆炸后的产物,也就是恒星的尸体,这些残留物的重力强大到足以把质子和电子一起压碎,形成中子。

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PSR J1141-6545脉冲星围绕着一颗质量与太阳相当的白矮星旋转。白矮星是在一些平均大小的恒星耗尽它们的燃料并剥离它们的外层后留下的、地球大小的死恒星的超高密度核心。我们的太阳总有一天会变成白矮星,银河系90%以上的恒星也会变成白矮星。这颗脉冲星围绕白矮星较近,因此它的环绕轨道周期不到5个小时,在太空中环绕速度达到大约620000英里每小时(100万公里/小时)。

研究人员使用澳大利亚的帕克斯望远镜和最大射电望远镜,在近20年的时间里,测量了脉冲星的脉冲何时到达地球,精度在100微秒内。这使得他们能够探测到脉冲星和白矮星相互轨道运行方式的长期漂移现象。在排除了造成这种漂移的其他可能的原因后,科学家们得出结论,认为这是白矮星拖曳的结果,快速旋转的白矮星对时空的拉力导致脉冲星的轨道随着时间的推移缓慢改变其方向。根据画面拖曳的程度,研究人员计算出白矮星每小时绕轴旋转30次。

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先前的研究表明,在这个双星系统中,白矮星形成于脉冲星之前。对这些理论模型的一个预测是,在形成脉冲星的超新星出现之前,脉冲星的前身在大约16000年的时间里,向白矮星抛洒了近2万地球质量的物质,提高了它的自转速度。

不过像PSR J1141-6545这样的脉冲星比白矮星年轻的星系非常罕见,这项新研究“证实了20多年前提出的关于二元系统形成的长期假设,事实证明,爱因斯坦的预言是正确的。

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研究人员指出,他们使用了帧拖拽技术来深入了解导致这一现象的旋转恒星。在未来,他们可以使用类似的方法来分析双星,以更多地了解它们的内部组成。中子星内部物质的密度远远超过实验室所能达到的水平,因此,利用这种技术使中微子-恒星系统加倍,可以学到大量新的物理学知识。

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