测量恒星精确体重：利用天体之间的引力作用

在浩瀚的夜空中，那些离我们数万亿公里之遥的巨大恒星，在地球上仰望夜空的人看来，就像是微小的光点。最近的研究让天文学家们有能力揭示邻近白矮星的精确质量。这些濒临生命终点的恒星，它们的质量如何被精准测量呢？这背后的原理又是什么呢？

美国安柏瑞德航空大学的工程物理学教授特里·奥斯华尔特为我们揭示了答案。他告诉我们，测量恒星、行星和星系质量的唯一方法是通过它们与其他天体之间的引力影响。这一理论的实践应用在我们熟知的木星和其卫星之间就能观察到。通过观察卫星围绕木星的轨道变化，科学家们可以推断出木星的质量。同样的原理也适用于遥远的恒星。

像美国宇航局开普勒太空望远镜这样的精密仪器，能够通过探测行星环绕恒星运行时对恒星产生的引力效应，从而测量恒星的微小速度变化。这不仅可以帮助我们发现更多的行星，还能为我们提供关于恒星质量的重要信息。这就是科学家们如何通过观测恒星的微小变化来间接探测环绕其运行的行星的方法。

当两颗恒星像双星一样彼此环绕运行时，天文学家们可以利用多普勒效应来测量它们的运动。这项技术的工作原理与警察使用的雷达枪类似。通过对光谱的分析，我们可以间接地评估恒星的质量。这种方法的准确性依赖于恒星大气层的模型，因此存在一定的不确定性。

最新技术的突破在于如何测量邻近白矮星的质量。美国太空望远镜科学研究所的天文学家们已经找到了答案。他们利用光线受到引力影响而产生的弯曲现象，也就是引力微透镜效应，来测量一颗名为Ste 2051 B的白矮星的质量。这种技术依赖于光线在受到引力作用时产生的微小弯曲现象。当背景恒星的光线经过白矮星时，由于白矮星的引力作用，光线会发生轻微的弯曲，形成一个小圈。这种效应就像是一个天然的放大镜，能让我们观察到遥远天体的微小变化，从而揭示出白矮星的质量和引力特性。这种方法的精确性非常高，因为它直接反映了白矮星的质量和引力场对背景恒星光线的影响。这种技术的成功应用不仅让我们对恒星的质量有了更精确的了解，还为我们探索其他天体如黑洞和流浪行星提供了可能。这不仅是对天文学领域的一大贡献，更是对我们理解宇宙的一次重大突破。