天文学家们在观察一颗死星14年后,再一次证实了爱因斯坦的广义相对论。PSRJ1906+0746是一颗距离我们25000光年的脉冲星。它在自转时会轻微摆动,这将导致它的脉冲会在10年之内从我们的空中消失。

　　这称之为进动(也叫岁差现象),是广义相对论预言的一种现象。进动只在非常少数的脉冲星上被观测到过。这个发现可以帮助我们确定银河中脉冲双星的数量范围,进一步帮我们计算出中子双星的碰撞几率。

　　脉冲星也许是天空中最有意义的星体。快速旋转的中子星从他们的磁极喷射出明亮的无线电波束(辐射束)，根据其朝向,无线电波束会随着星体自转扫过地球。这个过程有点类似于灯塔。

　　而且它十分精准。随着自转,预测可以精确到毫秒级别。也正是因为这些毫秒脉冲星的时间精确度,在未来它们可被应用于宇宙航行的导航。

　　即使大部分脉冲星不具有毫秒级精确度,也对我们有相当大的意义,尤其是对于验证广义相对论来说。这是因为广义相对论推论：双星系统中脉冲星的自转轴会出现轻微摆动(请联想慢下来的陀螺), 这称为岁差。

　　中子星的密度非常大,相当于1.4倍的太阳(质量)压缩到直径仅为20公里(12英里)的恒星核。它的引力强度预计能扭曲时空。

　　当脉冲星的自转方向和双星轨道方向不一致时,就会产生岁差现象。这种不一致被认为是由不对称超新星爆炸等原因造成的。

　　所以,当脉冲星在它的自转轴上摆动时,我们就能从脉冲轮廓上观测到变化。

　　PSR J1906+0746在2004年被发现,它每次自转都发射出两次明显变形或者说是偏振的波束。于是Gregory Desvignes领导的天文学团队从马克斯·普朗克射电天文研究所前去查看帕克斯天文台射电望远镜获取的文件数据。奇怪的是，它们只发现了一支波束。

　　为了弄清楚这个问题,团队在2005年-2009年期间利用Nançay射电望远镜和阿雷西博射电望远镜, 在2012年-2018年用阿雷西博射电望远镜,监测PSR J1906+0746。

　　2005年他们刚开始观察的时候,看到了曾在2004年被观测到的双波束。随着时间的推移，北极的波束逐渐减弱,直至2016年完全消失。

　　团队预测极化数据里存在着脉冲星的进动信息。于是他们建立了数据模型,并追溯到50年之前。然后将其与脉冲星的观测数据进行比较。

　　他们发现是吻合的,只有5%的不确定度,恰好符合广义相对论和50年前Venkatraman Radhakrishnan与David Cooke关于脉冲星偏振特性的预测。

　　团队还意识到地球的视线(以)由北至南(的方向)穿过脉冲星的磁极,这意味着他们可以绘制出脉冲波束-这样就可以确定能被波束照亮的天空比例。

　　这还能帮我们估算出星系中中子双星的数量,并以此推算他们中有多少会发生碰撞并发出引力波。

　　他们的模型并不仅仅只适用于过去。通过了解它与观测数据的匹配过程,意味着它也可以用来预测未来。他们认为这颗脉冲星的南极波束在将在2028年左右从视野中消失。

　　之后,南极波束将在2070-2090年之间再次出现,而北极波束会在2085年至2105年再次出现。

　　不列颠哥伦比亚大学天文学家Ingrid Stairs这样说道:“脉冲星可以提供其他途径都无法实现的重力测试。而这次实验就是又一个绝佳的例子。”

　　参考资料

　　1。WJ百科全书

　　2。天文学名词

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　　2。天文学名词

　　3。原文来自： https://www。sciencealert。com/long-term-measurements-of-a-pulsar-have-once-again-confirmed-general-relativity?perpetual=yes&limitstart=1

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