怎么称出一个天体的质量？新方法可测一颗恒星的质量

思欣姐姐

恒星是巨大的热气体球，位于数万亿英里外，但从地球观测他们的时候，在茫茫夜空中他们不过是微弱的小亮点。在一项新的研究中，天文学家精确测量了一颗白矮星的质量，这是一颗即将走到生命终点的恒星。测量天体的质量，说的很简单，但究竟如何才能做到呢?科学家如何“称量”这颗几光年之外的天体的质量?
唯一的方法似乎就是测量引力的影响，这个方法基于测量恒星，行星，星系之间的引力作用。

举个例子，如果木星的一颗卫星在环绕木星轨道上运行，就可以通过测量木星引力对该卫星轨道的影响来估计木星的质量。
这样的估计也可以用来测量恒星的质量。像美国宇航局的开普勒太空望远镜这样的灵敏仪器可以探测到银河系以外的天体的运动，比如测量外星系行星绕着恒星轨道运行时速度的微小变化，就像行星在环绕恒星轨道上被“用力拉”一样。这些测量可以为研究人员提供有关恒星质量的信息。

当两颗恒星相互环绕运行时，就像双星系统一样，天文学家可以用所谓的多普勒效应来测量它们的运动，这种效应依赖于与警察的测速雷达枪相同的原理。然而，这种技术要求对象可以被观察到。
有一些间接的方法可以估算出直接观察不到的恒星的质量，但它们依赖于其大气的详细模型，你永远不知道它是否是正确的。难以观察到的天体包括那些内在昏暗的白矮星、黑洞和那些游荡在深空的行星，所有这些都很难用望远镜直接观测到。

这张图片显示的是一个爱因斯坦环(中间靠右)，当一个巨大的物体发出的光照射在某个天体时，与两者在一条直线上的观察者（我们）所看到的现象。这种现象被称为引力透镜效应，最近首次用于测量一颗恒星的质量。
《科学》杂志上发表了一个新研究，这项研究是由位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所的天文学家们所领导的，研究人员展示了他们如何测量银河系附近的一颗白矮星——斯坦2051b。这项技术依赖于引力对光线的影响，也就是引力透镜效应。

在著名的公式E = mc中，阿尔伯特·爱因斯坦假定,能量和物体质量是一样的事物,这有点像“色即是空，空即是色”，能量与物体质量是对应的关系。光具有微小的能量，它的质量更小，但它也受到重力的影响。
爱因斯坦还预言，一束来自遥远恒星的光线经过一个物体时，会因为物体的引力而稍微弯曲。怎样观察到这种弯曲效果呢？这两个物体必须达到近乎完美的排列，这是相当罕见的。

作为背景恒星发出的光经过白矮星,光线发生弯曲,这意味着我们看到的光来自的方向与实际光发出的方向是不一致的，当观察者与恒星之间的白矮星慢慢移动时，我们就会看到恒星发出的光形成一个光环——爱因斯坦环。
这种效应，称为引力微透镜效应。在日全食观测这种效应，之前的观测范围更大，观测比斯坦2051b更遥远的天体上，引力作为放大镜，可以弯曲星光，也可以聚光，因此，点亮了光源，就这样，一种被称为爱因斯坦环的现象——由于引力而产生的光的变形（引力透镜效应）——可以帮助科学家观测遥远的天体，进而可以测量天体的质量。

科学家能够测量附近的白矮星所造成的光的弯曲，目前是罕见的。但是新的天文台，新的卫星，将允许天文学家更频繁地观察这些事件，从而使他们能够绘制出迄今为止难以研究的宇宙天体。