扫描银河系中心的科学家们发现了一个诱人的信号:一颗可能存在的超快脉冲星,自转周期为8.19毫秒,位于我们银河系核心的超大质量黑洞——人马座A*附近。脉冲星就像极其精确的宇宙时钟,在如此极端的宇宙环境中发现一颗,可能为我们打开一扇稀有的窗口,得以了解时空在强引力下的行为。
在巡天观测期间,研究人员发现了一个有希望的候选体——一颗自转周期为8.19毫秒的毫秒脉冲星(MSP),它位于我们银河系中心的超大质量黑洞人马座A*附近。
检验爱因斯坦广义相对论的潜在工具
如果天文学家能够确认该天体并精确测量其脉冲到达时间,这将创造一个在极端条件下检验广义相对论的难得机会。追踪这个环境中的脉冲星,将使科学家能够围绕超大质量黑洞对时空进行高精度测量。
脉冲星是大质量恒星坍缩后留下的致密残骸,称为中子星。它们高速旋转并产生极强的磁场,产生聚焦的无线电波束,像灯塔的光束一样扫过太空。
当不受外力干扰时,脉冲星发出的无线电脉冲以惊人的规律性到达地球。由于这种稳定的节律,脉冲星就像高度可靠的宇宙时钟。毫秒脉冲星自转极快,这使得它们的计时行为更加稳定和可预测。
引力如何扭曲脉冲星信号
"任何对脉冲星的外部影响,例如大质量天体的引力牵引,都会在这些规律到达的脉冲中引入异常,这些异常可以被测量和建模,"该研究的合著者、哥伦比亚天体物理实验室的研究科学家斯拉夫科·博格丹诺夫说。"此外,当脉冲靠近一个质量极大的天体传播时,它们可能会发生偏转,并因爱因斯坦广义相对论所预言的时空翘曲而产生时间延迟。"
人马座A*的质量约为太阳的400万倍,其强大的引力范围强烈影响着附近的天体。
后续观测正在进行中
鉴于其可能的科学意义,研究人员正在分析更多的后续观测数据,以确定这个脉冲星候选体是否真实存在。
为了促进更广泛的科学合作,"突破聆听"计划正将这些数据公开。这使得全球的研究团队能够进行他们自己的独立分析,并探索相关的科学问题。
"我们期待后续观测能揭示关于这颗脉冲星候选体的更多信息,"佩雷斯说。"如果得到确认,它将帮助我们更好地理解我们的银河系,以及整个广义相对论。"