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科学家测量出白矮星质量,有助了解宇宙演化

[字体: ] [ 中学生科技网 | 时间:2013-01-20 08:58 ]
一个由多国天文学家组成的研究小组,利用哈勃太空望远镜首次对最近的白矮星——天狼星B的质量进行了精确测量,测量结果发表在“皇家天文学会每月通告”上。

天狼星B是天空中最亮恒星——天狼星的伴星,它位于大犬座星座中,天文学家利用哈勃太空望远镜对天狼星B的质量进行了测量。

 

 

 

 

天狼星B直径约1.2万公里,小于地球直径,但密度极大,其强大的引力场是地球引力场的35万倍。这意味着,若一名68公斤的人站在天狼星表面,其体重可达2500万公斤。从热白矮星表面逃离的光必须穿过引力场,在这一过程中,其波长变得更长并产生红移。1916年爱因斯坦在广义相对论中曾预言过这一效应,并称之为引力红移。

按照哈勃望远镜对这一红移的测量,该研究小组发现,天狼星B拥有太阳质量的98%%。而天狼星则拥有两倍于太阳的质量,直径为240万公里,距地球8.6光年远,是离地球最近的恒星。

白矮星是恒星燃烧后的残余物,它已经耗光其核燃料,塌缩成很小的尺寸。尽管它是目前已知的最亮的白矮星,天狼星B比天狼星本身暗1万倍,因此,科学家很难利用地面上的望远镜对其进行研究。理论预测,白矮星质量越大,直径越小。长期以来,天文学家一直相信白矮星质量和直径间的这种理论关系。此次精确测量天狼星B的引力红移,则是对这种关系的实际观测。

研究小组负责人英国莱切斯特大学的巴斯托夫说:“140多年来,研究天狼星B一直是天文学家面临的巨大挑战。只有用哈勃望远镜才有可能获得这种精确测量,而不受天狼星的干扰。”精确测量白矮星质量对了解恒星演化十分重要。白矮星也是用于测量宇宙距离和宇宙膨胀速度的Ia类超新星爆发源,我们的太阳最终也将会变成为白矮星。

此次观测还将天狼星B的表面温度修正到2.5万摄氏度。

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