怎麼稱出一個天體的質量？

恆星是巨大的熱氣體球，位於數萬億英里外，但從地球觀測他們的時候，在茫茫夜空中他們不過是微弱的小亮點。在一項新的研究中，天文學家精確測量了一顆白矮星的質量，這是一顆即將走到生命終點的恆星。測量天體的質量，說的很簡單，但究竟如何才能做到呢?科學家如何「稱量」這顆幾光年之外的天體的質量?

唯一的方法似乎就是測量引力的影響，這個方法基於測量恆星，行星，星系之間的引力作用。

舉個例子，如果木星的一顆衛星在環繞木星軌道上運行，就可以通過測量木星引力對該衛星軌道的影響來估計木星的質量。

這樣的估計也可以用來測量恆星的質量。像美國宇航局的開普勒太空望遠鏡這樣的靈敏儀器可以探測到銀河系以外的天體的運動，比如測量外星系行星繞著恆星軌道運行時速度的微小變化，就像行星在環繞恆星軌道上被「用力拉」一樣。這些測量可以為研究人員提供有關恆星質量的信息。

當兩顆恆星相互環繞運行時，就像雙星系統一樣，天文學家可以用所謂的多普勒效應來測量它們的運動，這種效應依賴於與警察的測速雷達槍相同的原理。然而，這種技術要求對象可以被觀察到。

有一些間接的方法可以估算出直接觀察不到的恆星的質量，但它們依賴於其大氣的詳細模型，你永遠不知道它是否是正確的。難以觀察到的天體包括那些內在昏暗的白矮星、黑洞和那些遊盪在深空的行星，所有這些都很難用望遠鏡直接觀測到。

這張圖片顯示的是一個愛因斯坦環(中間靠右)，當一個巨大的物體發出的光照射在某個天體時，與兩者在一條直線上的觀察者（我們）所看到的現象。這種現象被稱為引力透鏡效應，最近首次用於測量一顆恆星的質量。

《科學》雜誌上發表了一個新研究，這項研究是由位於巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所的天文學家們所領導的，研究人員展示了他們如何測量銀河系附近的一顆白矮星——斯坦2051b。這項技術依賴於引力對光線的影響，也就是引力透鏡效應。

在著名的公式E = mc2中，阿爾伯特·愛因斯坦假定,能量和物體質量是一樣的事物,這有點像「色即是空，空即是色」，能量與物體質量是對應的關係。光具有微小的能量，它的質量更小，但它也受到重力的影響。

愛因斯坦還預言，一束來自遙遠恆星的光線經過一個物體時，會因為物體的引力而稍微彎曲。怎樣觀察到這種彎曲效果呢？這兩個物體必須達到近乎完美的排列，這是相當罕見的。

作為背景恆星發出的光經過白矮星,光線發生彎曲,這意味著我們看到的光來自的方向與實際光發出的方向是不一致的，當觀察者與恆星之間的白矮星慢慢移動時，我們就會看到恆星發出的光形成一個光環——愛因斯坦環。

這種效應，稱為引力微透鏡效應。在日全食觀測這種效應，之前的觀測範圍更大，觀測比斯坦2051b更遙遠的天體上，引力作為放大鏡，可以彎曲星光，也可以聚光，因此，點亮了光源，就這樣，一種被稱為愛因斯坦環的現象——由於引力而產生的光的變形（引力透鏡效應）——可以幫助科學家觀測遙遠的天體，進而可以測量天體的質量。

科學家能夠測量附近的白矮星所造成的光的彎曲，目前是罕見的。但是新的天文台，新的衛星，將允許天文學家更頻繁地觀察這些事件，從而使他們能夠繪製出迄今為止難以研究的宇宙天體。

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