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双星|科学家发现神奇的异类双星系统( 二 )


双星|科学家发现神奇的异类双星系统
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经过几十年的观察 ， 科学家发现轨道的方向在改变 。 它摇晃着 ， 就像桌面与桌面的摩擦减缓了陀螺的摆动 。 这种运动被称为旋进 ， 可能由以下几个因素引起：一是这两颗恒星并不完全是球形的 。 因为它们旋转得很快 ， 它们在赤道处由于离心力而膨胀 。 这两颗恒星的平衡器没有对齐 ， 所以每颗恒星的凸起物都会牵拉另一颗恒星 ， 产生扭矩 。 这叫做牛顿四极自旋轨道耦合 。 这只是一个正常的非球面天体相互环绕的效应;这也发生在地球和月球系统 ， 其结果是导致地球的白天逐渐变长 。
脉冲星绕白矮星运行时发出的能量束;时空的扭曲被描述为围绕它们的假想网格的变化 。
脉冲星不是成比例的;白矮星要大上百倍 。 ESO / L 。 Calcada
这就是有趣的相对论效应!被称为“兰斯-瑟林效应” ， 以两位物理学家的名字命名 ， 纪念他们首次发现这是广义相对论的结果 。
双星|科学家发现神奇的异类双星系统
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我以前写过这种效应 ， 当它在黑洞周围被探测到的时候:
黑洞以其强烈的引力而闻名 ， 这种引力可以对其周围的物质施加巨大的力 。 但事实证明 ， 任何有重力的东西都会扭曲时空——这就是重力 ， 是时空结构中的一个凹痕——如果这个物体也在旋转 ， 它就会拖拽时空 ， 把它包裹起来 。 这是广义相对论的另一个怪异结果 。
如果你把一个球放在蜂蜜里 ， 然后旋转它 。 由于摩擦 ， 蜂蜜上会呈现被拖来拖去的涟漪 。 离球近的物体比离球远的物体移动得快 。 同样的事情也会发生在空间中旋转的物体上;离物体最近的空间将随着旋转一起被拖拽 。 这被称为镜头焦距效应 ， 或者更通俗地说—帧拖拽 。
科学家在地球周围已经测量过这种效应 ， 它取决于物体的质量和旋转速度 ， 而在死星的情况下 ， 这两个数值都要高得多 。 在这个双星系统中 ， 白矮星的阻力大约是地球的一亿倍！这就是改变两颗恒星轨道方向的原因 ， 也就是脉冲的时间 。 虽然 ， 科学家以前就在其他天体物理源中发现过类似现象 ， 但从未以这种方式观测到 。 可以想象这是多么奇妙 。
脉冲星/白矮星的观测是很辛苦的 。 首先 ， 科学家们必须持续观察双星系统数十年 ， 然后计算出这两颗恒星的大量特征 ， 同时还要排除许多其他可能干扰计算的因素 。 艰苦科研之后的结果是——他们发现了一个微妙的变化 。 它表明巨大的力量在非常微妙地发挥作用 ， 这些力量可以改变宇宙中两个重量级天体在几十年时间里相互作用的方式 ， 所有这些都归结——空间可以扭曲和涟漪 。
作者: Phil Plait
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