'天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性'

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被稱為脈衝星的旋轉死星會向太空發射強大的無線電波。當脈衝星旋轉時,它的光束會掃過地球,產生類似地球上燈塔般的閃光效果。

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被稱為脈衝星的旋轉死星會向太空發射強大的無線電波。當脈衝星旋轉時,它的光束會掃過地球,產生類似地球上燈塔般的閃光效果。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

PSR J1906 + 0746,這是一顆距離我們25,000光年的脈衝星。當PSR J1906 + 0746於2004年被發現時,天文學家觀測到它每次旋轉時候會出現兩個不同的扭曲或極化發射光束。然而當馬克斯普朗克射電天文學研究所的天文學家們查看帕克斯天文臺射電望遠鏡收集的檔案數據時,卻發現只有一個光束。這種差異究竟是怎麼產生的呢?

為了弄清楚他們的研究對象,該研究團隊2005年到2009年使用Nancay和Arecibo射電望遠鏡,以及2012年到2018年使用Arecibo望遠鏡,對PSR J1906 + 0746進行了監測。

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被稱為脈衝星的旋轉死星會向太空發射強大的無線電波。當脈衝星旋轉時,它的光束會掃過地球,產生類似地球上燈塔般的閃光效果。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

PSR J1906 + 0746,這是一顆距離我們25,000光年的脈衝星。當PSR J1906 + 0746於2004年被發現時,天文學家觀測到它每次旋轉時候會出現兩個不同的扭曲或極化發射光束。然而當馬克斯普朗克射電天文學研究所的天文學家們查看帕克斯天文臺射電望遠鏡收集的檔案數據時,卻發現只有一個光束。這種差異究竟是怎麼產生的呢?

為了弄清楚他們的研究對象,該研究團隊2005年到2009年使用Nancay和Arecibo射電望遠鏡,以及2012年到2018年使用Arecibo望遠鏡,對PSR J1906 + 0746進行了監測。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

天文學家死死地盯著這顆脈衝星14年,終於繪製出了一顆脈衝星光束的結構圖。科學家們在9月6日的《科學》雜誌上報告說,該項技術依賴於阿爾伯特·愛因斯坦的引力理論,再一次證實了廣義相對論的正確性。

PSR J1906 + 0746在旋轉時略微擺動,這種效應導致它的脈衝在不到十年的時間裡從我們的天空中消失。 這就是所謂的歲差,廣義相對論中預測一個天體的自轉軸指向因為重力作用導致在空間中緩慢且連續的變化,這種現象只會在很少的脈衝星中觀察到。

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被稱為脈衝星的旋轉死星會向太空發射強大的無線電波。當脈衝星旋轉時,它的光束會掃過地球,產生類似地球上燈塔般的閃光效果。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

PSR J1906 + 0746,這是一顆距離我們25,000光年的脈衝星。當PSR J1906 + 0746於2004年被發現時,天文學家觀測到它每次旋轉時候會出現兩個不同的扭曲或極化發射光束。然而當馬克斯普朗克射電天文學研究所的天文學家們查看帕克斯天文臺射電望遠鏡收集的檔案數據時,卻發現只有一個光束。這種差異究竟是怎麼產生的呢?

為了弄清楚他們的研究對象,該研究團隊2005年到2009年使用Nancay和Arecibo射電望遠鏡,以及2012年到2018年使用Arecibo望遠鏡,對PSR J1906 + 0746進行了監測。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

天文學家死死地盯著這顆脈衝星14年,終於繪製出了一顆脈衝星光束的結構圖。科學家們在9月6日的《科學》雜誌上報告說,該項技術依賴於阿爾伯特·愛因斯坦的引力理論,再一次證實了廣義相對論的正確性。

PSR J1906 + 0746在旋轉時略微擺動,這種效應導致它的脈衝在不到十年的時間裡從我們的天空中消失。 這就是所謂的歲差,廣義相對論中預測一個天體的自轉軸指向因為重力作用導致在空間中緩慢且連續的變化,這種現象只會在很少的脈衝星中觀察到。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

脈衝星可能是天空中最有用的恆星。它們是快速旋轉的中子星,是恆星爆炸後留下的緻密殘骸。強大的磁場將來自脈衝星的無線電波以光束的形式向外傳播。通常情況下,這些光束以固定的角度經過地球,當光束旋轉時,科學家只能看到其中的一小片,就像通過一個小縫隙觀察燈塔信標一樣。能否照射到地球主要取決於恆星的方向。

它們的旋轉精度也高得令人難以置信,可以預測到毫秒級的旋轉。這些所謂的毫秒脈衝星可以保持相當精確的時間,可以用來指導未來的太空航行。

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被稱為脈衝星的旋轉死星會向太空發射強大的無線電波。當脈衝星旋轉時,它的光束會掃過地球,產生類似地球上燈塔般的閃光效果。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

PSR J1906 + 0746,這是一顆距離我們25,000光年的脈衝星。當PSR J1906 + 0746於2004年被發現時,天文學家觀測到它每次旋轉時候會出現兩個不同的扭曲或極化發射光束。然而當馬克斯普朗克射電天文學研究所的天文學家們查看帕克斯天文臺射電望遠鏡收集的檔案數據時,卻發現只有一個光束。這種差異究竟是怎麼產生的呢?

為了弄清楚他們的研究對象,該研究團隊2005年到2009年使用Nancay和Arecibo射電望遠鏡,以及2012年到2018年使用Arecibo望遠鏡,對PSR J1906 + 0746進行了監測。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

天文學家死死地盯著這顆脈衝星14年,終於繪製出了一顆脈衝星光束的結構圖。科學家們在9月6日的《科學》雜誌上報告說,該項技術依賴於阿爾伯特·愛因斯坦的引力理論,再一次證實了廣義相對論的正確性。

PSR J1906 + 0746在旋轉時略微擺動,這種效應導致它的脈衝在不到十年的時間裡從我們的天空中消失。 這就是所謂的歲差,廣義相對論中預測一個天體的自轉軸指向因為重力作用導致在空間中緩慢且連續的變化,這種現象只會在很少的脈衝星中觀察到。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

脈衝星可能是天空中最有用的恆星。它們是快速旋轉的中子星,是恆星爆炸後留下的緻密殘骸。強大的磁場將來自脈衝星的無線電波以光束的形式向外傳播。通常情況下,這些光束以固定的角度經過地球,當光束旋轉時,科學家只能看到其中的一小片,就像通過一個小縫隙觀察燈塔信標一樣。能否照射到地球主要取決於恆星的方向。

它們的旋轉精度也高得令人難以置信,可以預測到毫秒級的旋轉。這些所謂的毫秒脈衝星可以保持相當精確的時間,可以用來指導未來的太空航行。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

即便是脈衝星沒有毫秒精度,科學家仍然認為大多數脈衝星有用,特別是在對廣義相對論的測試中。這是因為根據廣義相對論,雙星系統中的脈衝星應該有一個輕微的軸向擺動,就像一個緩慢旋轉的陀螺,專業數據叫做歲差。

中子星密度是如此之大,質量是太陽的1.4倍,被壓縮成直徑僅20公里的恆星核心,它們的引力強度預計會扭曲時空。當旋轉方向未與雙星軌道的方向正確對齊時,就會將脈衝星的旋轉拉入軸向旋進。 這種不對準被認為是由類似於不對稱的超新星爆炸等現象引起的。因此當脈衝星在其軸上擺動時,我們應該能夠檢測其脈衝輪廓的變化。

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被稱為脈衝星的旋轉死星會向太空發射強大的無線電波。當脈衝星旋轉時,它的光束會掃過地球,產生類似地球上燈塔般的閃光效果。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

PSR J1906 + 0746,這是一顆距離我們25,000光年的脈衝星。當PSR J1906 + 0746於2004年被發現時,天文學家觀測到它每次旋轉時候會出現兩個不同的扭曲或極化發射光束。然而當馬克斯普朗克射電天文學研究所的天文學家們查看帕克斯天文臺射電望遠鏡收集的檔案數據時,卻發現只有一個光束。這種差異究竟是怎麼產生的呢?

為了弄清楚他們的研究對象,該研究團隊2005年到2009年使用Nancay和Arecibo射電望遠鏡,以及2012年到2018年使用Arecibo望遠鏡,對PSR J1906 + 0746進行了監測。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

天文學家死死地盯著這顆脈衝星14年,終於繪製出了一顆脈衝星光束的結構圖。科學家們在9月6日的《科學》雜誌上報告說,該項技術依賴於阿爾伯特·愛因斯坦的引力理論,再一次證實了廣義相對論的正確性。

PSR J1906 + 0746在旋轉時略微擺動,這種效應導致它的脈衝在不到十年的時間裡從我們的天空中消失。 這就是所謂的歲差,廣義相對論中預測一個天體的自轉軸指向因為重力作用導致在空間中緩慢且連續的變化,這種現象只會在很少的脈衝星中觀察到。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

脈衝星可能是天空中最有用的恆星。它們是快速旋轉的中子星,是恆星爆炸後留下的緻密殘骸。強大的磁場將來自脈衝星的無線電波以光束的形式向外傳播。通常情況下,這些光束以固定的角度經過地球,當光束旋轉時,科學家只能看到其中的一小片,就像通過一個小縫隙觀察燈塔信標一樣。能否照射到地球主要取決於恆星的方向。

它們的旋轉精度也高得令人難以置信,可以預測到毫秒級的旋轉。這些所謂的毫秒脈衝星可以保持相當精確的時間,可以用來指導未來的太空航行。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

即便是脈衝星沒有毫秒精度,科學家仍然認為大多數脈衝星有用,特別是在對廣義相對論的測試中。這是因為根據廣義相對論,雙星系統中的脈衝星應該有一個輕微的軸向擺動,就像一個緩慢旋轉的陀螺,專業數據叫做歲差。

中子星密度是如此之大,質量是太陽的1.4倍,被壓縮成直徑僅20公里的恆星核心,它們的引力強度預計會扭曲時空。當旋轉方向未與雙星軌道的方向正確對齊時,就會將脈衝星的旋轉拉入軸向旋進。 這種不對準被認為是由類似於不對稱的超新星爆炸等現象引起的。因此當脈衝星在其軸上擺動時,我們應該能夠檢測其脈衝輪廓的變化。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

當他們在2005年開始觀測時,他們看到了2004年檢測到的每次旋轉出現的兩個光束。漸漸地來自恆星北極的光束變弱了,到2016年它已完全消失。

該團隊預測極化數據包含有關脈衝星進動的信息。 於是他們對這些數據建模,將其延長到過往的50年,然後將其與脈衝星的觀測數據進行比較。它與不確定性水平僅為5%匹配,完全匹配廣義相對論的預測以及兩位天體物理學家在50年前發表的脈衝星極化特性的預測。

研究小組還發現,地球的視線從北到南穿過了脈衝星的磁極,這意味著他們可以繪製脈衝星的光波圖,這反過來又讓他們能夠確定光波照亮天空的比例。有助於估計銀河系中子星雙星的數量,並且確定它們中應該有多少個會發生相互碰撞產生引力波。

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被稱為脈衝星的旋轉死星會向太空發射強大的無線電波。當脈衝星旋轉時,它的光束會掃過地球,產生類似地球上燈塔般的閃光效果。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

PSR J1906 + 0746,這是一顆距離我們25,000光年的脈衝星。當PSR J1906 + 0746於2004年被發現時,天文學家觀測到它每次旋轉時候會出現兩個不同的扭曲或極化發射光束。然而當馬克斯普朗克射電天文學研究所的天文學家們查看帕克斯天文臺射電望遠鏡收集的檔案數據時,卻發現只有一個光束。這種差異究竟是怎麼產生的呢?

為了弄清楚他們的研究對象,該研究團隊2005年到2009年使用Nancay和Arecibo射電望遠鏡,以及2012年到2018年使用Arecibo望遠鏡,對PSR J1906 + 0746進行了監測。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

天文學家死死地盯著這顆脈衝星14年,終於繪製出了一顆脈衝星光束的結構圖。科學家們在9月6日的《科學》雜誌上報告說,該項技術依賴於阿爾伯特·愛因斯坦的引力理論,再一次證實了廣義相對論的正確性。

PSR J1906 + 0746在旋轉時略微擺動,這種效應導致它的脈衝在不到十年的時間裡從我們的天空中消失。 這就是所謂的歲差,廣義相對論中預測一個天體的自轉軸指向因為重力作用導致在空間中緩慢且連續的變化,這種現象只會在很少的脈衝星中觀察到。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

脈衝星可能是天空中最有用的恆星。它們是快速旋轉的中子星,是恆星爆炸後留下的緻密殘骸。強大的磁場將來自脈衝星的無線電波以光束的形式向外傳播。通常情況下,這些光束以固定的角度經過地球,當光束旋轉時,科學家只能看到其中的一小片,就像通過一個小縫隙觀察燈塔信標一樣。能否照射到地球主要取決於恆星的方向。

它們的旋轉精度也高得令人難以置信,可以預測到毫秒級的旋轉。這些所謂的毫秒脈衝星可以保持相當精確的時間,可以用來指導未來的太空航行。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

即便是脈衝星沒有毫秒精度,科學家仍然認為大多數脈衝星有用,特別是在對廣義相對論的測試中。這是因為根據廣義相對論,雙星系統中的脈衝星應該有一個輕微的軸向擺動,就像一個緩慢旋轉的陀螺,專業數據叫做歲差。

中子星密度是如此之大,質量是太陽的1.4倍,被壓縮成直徑僅20公里的恆星核心,它們的引力強度預計會扭曲時空。當旋轉方向未與雙星軌道的方向正確對齊時,就會將脈衝星的旋轉拉入軸向旋進。 這種不對準被認為是由類似於不對稱的超新星爆炸等現象引起的。因此當脈衝星在其軸上擺動時,我們應該能夠檢測其脈衝輪廓的變化。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

當他們在2005年開始觀測時,他們看到了2004年檢測到的每次旋轉出現的兩個光束。漸漸地來自恆星北極的光束變弱了,到2016年它已完全消失。

該團隊預測極化數據包含有關脈衝星進動的信息。 於是他們對這些數據建模,將其延長到過往的50年,然後將其與脈衝星的觀測數據進行比較。它與不確定性水平僅為5%匹配,完全匹配廣義相對論的預測以及兩位天體物理學家在50年前發表的脈衝星極化特性的預測。

研究小組還發現,地球的視線從北到南穿過了脈衝星的磁極,這意味著他們可以繪製脈衝星的光波圖,這反過來又讓他們能夠確定光波照亮天空的比例。有助於估計銀河系中子星雙星的數量,並且確定它們中應該有多少個會發生相互碰撞產生引力波。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

他們的模型不僅僅是回測,觀察模型結果與觀測數據的吻合程度,而且也能預測未來。研究小組認為,在2028年左右南極的光束也將從視野中消失,之後會在2070年到2090年之間的某個時間重新出現;而北極的光束會在2085年到2105年之間重新出現。

英屬哥倫比亞大學的天文學家英格麗德·斯泰爾斯對該測試大加讚許,因為脈衝星可以提供其他任何方法無法提供的引力測試。

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天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

PSR J1906 + 0746,這是一顆距離我們25,000光年的脈衝星。當PSR J1906 + 0746於2004年被發現時,天文學家觀測到它每次旋轉時候會出現兩個不同的扭曲或極化發射光束。然而當馬克斯普朗克射電天文學研究所的天文學家們查看帕克斯天文臺射電望遠鏡收集的檔案數據時,卻發現只有一個光束。這種差異究竟是怎麼產生的呢?

為了弄清楚他們的研究對象,該研究團隊2005年到2009年使用Nancay和Arecibo射電望遠鏡,以及2012年到2018年使用Arecibo望遠鏡,對PSR J1906 + 0746進行了監測。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

天文學家死死地盯著這顆脈衝星14年,終於繪製出了一顆脈衝星光束的結構圖。科學家們在9月6日的《科學》雜誌上報告說,該項技術依賴於阿爾伯特·愛因斯坦的引力理論,再一次證實了廣義相對論的正確性。

PSR J1906 + 0746在旋轉時略微擺動,這種效應導致它的脈衝在不到十年的時間裡從我們的天空中消失。 這就是所謂的歲差,廣義相對論中預測一個天體的自轉軸指向因為重力作用導致在空間中緩慢且連續的變化,這種現象只會在很少的脈衝星中觀察到。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

脈衝星可能是天空中最有用的恆星。它們是快速旋轉的中子星,是恆星爆炸後留下的緻密殘骸。強大的磁場將來自脈衝星的無線電波以光束的形式向外傳播。通常情況下,這些光束以固定的角度經過地球,當光束旋轉時,科學家只能看到其中的一小片,就像通過一個小縫隙觀察燈塔信標一樣。能否照射到地球主要取決於恆星的方向。

它們的旋轉精度也高得令人難以置信,可以預測到毫秒級的旋轉。這些所謂的毫秒脈衝星可以保持相當精確的時間,可以用來指導未來的太空航行。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

即便是脈衝星沒有毫秒精度,科學家仍然認為大多數脈衝星有用,特別是在對廣義相對論的測試中。這是因為根據廣義相對論,雙星系統中的脈衝星應該有一個輕微的軸向擺動,就像一個緩慢旋轉的陀螺,專業數據叫做歲差。

中子星密度是如此之大,質量是太陽的1.4倍,被壓縮成直徑僅20公里的恆星核心,它們的引力強度預計會扭曲時空。當旋轉方向未與雙星軌道的方向正確對齊時,就會將脈衝星的旋轉拉入軸向旋進。 這種不對準被認為是由類似於不對稱的超新星爆炸等現象引起的。因此當脈衝星在其軸上擺動時,我們應該能夠檢測其脈衝輪廓的變化。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

當他們在2005年開始觀測時,他們看到了2004年檢測到的每次旋轉出現的兩個光束。漸漸地來自恆星北極的光束變弱了,到2016年它已完全消失。

該團隊預測極化數據包含有關脈衝星進動的信息。 於是他們對這些數據建模,將其延長到過往的50年,然後將其與脈衝星的觀測數據進行比較。它與不確定性水平僅為5%匹配,完全匹配廣義相對論的預測以及兩位天體物理學家在50年前發表的脈衝星極化特性的預測。

研究小組還發現,地球的視線從北到南穿過了脈衝星的磁極,這意味著他們可以繪製脈衝星的光波圖,這反過來又讓他們能夠確定光波照亮天空的比例。有助於估計銀河系中子星雙星的數量,並且確定它們中應該有多少個會發生相互碰撞產生引力波。

天文學家苦苦觀察一顆脈衝星14年,終於驗證了廣義相對論的正確性

他們的模型不僅僅是回測,觀察模型結果與觀測數據的吻合程度,而且也能預測未來。研究小組認為,在2028年左右南極的光束也將從視野中消失,之後會在2070年到2090年之間的某個時間重新出現;而北極的光束會在2085年到2105年之間重新出現。

英屬哥倫比亞大學的天文學家英格麗德·斯泰爾斯對該測試大加讚許,因為脈衝星可以提供其他任何方法無法提供的引力測試。

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