美科學家證實引力常數在太陽系之外相同

2020-11-23 中關村在線

  據國外媒體報導,天文學家對太陽系外的天體系統進行研究後發現,進一步證實萬有引力常數在宇宙中具有普適性,一組天文學家使用美國國家科學基金會的「綠岸」射電望遠鏡和阿雷西博天文臺對一個脈衝星和白矮星構成的系統進行了長達21年的研究,最終證實了一個宇宙學上的基本問題,引力在太陽系之外也具有同樣的物理性質,至少到目前為止這個答案似乎是肯定的。這顆被科學家花費二十多年時間連續觀測系統為PSR J1713+0747脈衝星系統,距離地球大約3750光年。


科學家花費二十多年時間連續觀測系統為PSR J1713+0747脈衝星系統,距離地球大約3750光年

  引力作為宇宙中的四大基本作用力,是宇宙學上非常重要的基礎理論,此前有科學家懷疑在太陽系之外引力是否一樣無處不在?有沒有可能在宇宙的某個角落存在不同的時空?或者說引力可以隨著宇宙演化、時間推進而出現改變?這些問題的回答需要我們對遙遠天體系統進行觀測,因為我們所捕捉的星光都來自遙遠的過去,從中可以發現引力是否隨時空的變化而變化。科學家選擇了一個脈衝星系統,這是恆星爆發後遺留的超緻密天體。

  脈衝星雖然只有20至25公裡的直徑,但密度非常大,其自轉速率與地球上最好的原子鐘相當,是宇宙實驗室中的特殊天體。此前的觀測發現,這顆脈衝星大約每68天與白矮星伴星完成一次周期運動,這意味著它們共享一個不尋常的扁平軌道。由此,科學家推算出該系統中引力常數,進一步確定了引力常數在宇宙中的普適性。

  位於維吉尼亞州的國家射電天文臺科學家斯科特認為,引力是恆星、行星和星系維持的一種力量,雖然它在太陽系內似乎是恆定的,但也有一些理論認為引力可能隨時間發生改變。本次長達21年的實驗證明了即便在遙遠的恆星系統中,引力常數也是不變的。

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