科学家如何计算星星有多重

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星星是位于遥远的万亿英里之外的巨大的球状体，从地球观测到它们时，它们就像夜空中可见的微小闪光点。在一项新研究中，天文学家精确测量了附近“白矮星”的质量，这颗星已经到了其生命周期的终点。但是，科学家们如何“衡量”星球的质量？

Embry-Riddle航空大学工程物理学教授特里·奥斯瓦尔特（Terry Oswalt）说，“作为测量恒星、行星和星系团的唯一方式，是它们彼此的重力影响。”换句话说，如果一颗卫星在木星周围的轨道上，可以通过测量地球上重力对卫星轨道的影响来估计木星的质量。

这样的估计也可以用于完成星星的测量。比如美国宇航局的开普勒太空望远镜，可以探测到银河系的恒星，通过测量恒星“拉”他们轨道上的行星的速度的微小变化。这些测量可以为研究人员提供有关星星质量的信息。
奥斯瓦尔（Oswalt）认为，当两颗恒星互绕是双星的情况下，天文学家可以用多普勒效应测量它们的运动，多普勒效应与警察雷达枪原理相同。这种技术要求对象是能观察得到的。


有几种间接的方法可以从其[光]光谱估计恒星的质量，但是它们依赖于详细的大气模型，你永远也不会知道是不是正确的。
在科学杂志6月7日发表的一项研究中描述的新技术，允许天文学家评估星星和其他天体的质量，包括本质上变暗的白矮星，黑洞，这些都难以用望远镜观察。这项由巴尔的摩空间望远镜科学研究所天文学家领导的研究显示，该技术依赖于重力对光的影响。


“著名的方程E = mc ^ 2中，爱因斯坦认为能量和质量是相同的，”Oswalt说。“光是一点点的能量，甚至相当于质量，但也受到重力的影响。” 爱因斯坦还预言，遥远的恒星经过一个物体的光线会由于物体的引力而轻微弯曲。为了可观察到这个效果，这两个对象必须进行近乎完美的对准。
由于背景星星的光经过白矮星，其直线的方向是弯曲的，这意味着我们看到的光来自与实际星星不同的方向。这种称作重力微透镜的效应，总在日食中比以往更大规模地被观察到，这些遥远的物体中，重力作为使星光弯曲的放大镜，非常遥远的星系在爱因斯坦环的效应下能够测量扭曲的光线以直接计算透镜星系的质量。