时空竟围绕一颗死去恒星旋转，证明爱因斯坦预言成真

据国外媒体报道，一项新的研究发现，时空围绕死星旋转的方式证实了爱因斯坦广义相对论的另一个预测。

爱因斯坦预言了一种被称为“参考系统拖曳”的现象，也就是众所周知的“冷泽-蒂林效应”，即时空会围绕一个旋转的质量物体旋转。就像把泥土浸入蜂蜜中。随着地球的旋转，它周围的蜂蜜也会旋转。

卫星实验已经探测到地球自转引力场中参考系统的拖曳现象，但这种效应极其微弱，难以测量。在白矮星和中子星等质量更大、引力场更强的天体周围，观察这一现象的机会应该更大。

科学家瞄准了PSR J1141-6545，一颗质量约为太阳1.27倍的年轻脉冲星。它位于苍蝇星座，靠近著名的南十字星座，距离地球大约10，000到25，000光年。

脉冲星是快速旋转的中子星，向磁极方向发射无线电波。(中子星是在超新星爆炸等剧烈爆炸中死亡的恒星的残骸。它们的重力足以将质子和电子挤压在一起形成中子。)

脉冲星PSR J1141-6545围绕一颗质量与太阳相似的白矮星旋转。白矮星是中等大小恒星耗尽燃料并死亡后留下的核心部分。它们密度极高，大小与地球相同。我们的太阳总有一天会变成白矮星，银河系中90%以上的恒星也会变成白矮星。

脉冲星围绕白矮星的轨道非常短，其公转速度高达每小时100万公里。它能在不到5小时内完成一次旋转。该轨道非常靠近白矮星，最大距离仅略大于太阳直径。

在过去的20年里，研究人员一直在使用澳大利亚的帕克斯天文台和极限射电望远镜来测量脉冲从脉冲星到地球的到达时间，精确度不到100微秒。他们借此机会发现脉冲星和白矮星围绕彼此旋转的方式已经改变了很长时间。

排除其他可能的原因后，科学家们得出结论，这种现象是由参考系统的拖曳效应造成的:快速旋转的白矮星对空间和时间产生拖曳效应，导致脉冲星轨道方向的逐渐改变。根据参考系统的拖动程度，研究人员计算出白矮星每小时将绕其轴旋转30次。

先前的研究表明，这颗白矮星比脉冲星形成得更早。理论模型预测，在形成脉冲星的超新星爆炸发生之前，脉冲星的前身已经向白矮星倾倒了20，000个地球重物质达1.6亿年，加速了白矮星的旋转速度。

“在PSR J1141-6545系统中，脉冲星比白矮星年轻。这种系统非常罕见。”研究人员指出，新的研究“证实了20年前由一项条约提出的关于这种双星系统是如何形成的假说”。

研究人员指出，他们利用参照系拖曳的现象来进一步了解导致这一现象的旋转恒星。将来，他们还可以使用类似的技术来分析双中子星系统，并进一步了解它们的内部组成。“我们已经观察双中子星系统50多年了，但我们仍然不知道。”研究人员说，“中子星内部的物质密度比实验室里能达到的密度要高得多，所以如果这项技术能用于研究双中子星系统，我们肯定会学到很多新的物理知识。”

详细的研究结果已于1月30日发表在《科学》在线版上。