来源:中国科学院紫金山天文台 发布时间:2022/1/29 17:00:07
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紫金山天文台利用行星光线偏折检验广义相对论取得新进展

 

自1915年广义相对论诞生以来,对广义相对论的检验从未中断。1919年,太阳引力偏折测量在亚角秒精度验证了广义相对论,并被评价为“科学革命/新宇宙理论/牛顿思想被推翻”。2019年7月,中国科学院紫金山天文台提出太阳系内行星、大卫星等引发的光线偏折(如图)的高精度高灵敏度天体测量,可为检验广义相对论及区分不同的引力理论提供新途径。近日,该团队基于前期的高精度天体测量技术,利用美国甚长基线干涉阵(VLBA)完成了对木星引发的光线偏折的测量,在这一方向迈出了第一步。

该研究的测量精度约20微角秒,测得表征空间曲率的无量纲后牛顿参数γ = 0.984 ± 0.037(广义相对论中 γ = 1)。与以往基于太阳的研究相比,木星等离子体对光线偏折的影响小于太阳等离子体,同时,该研究首次考虑了多天体引力场引发光线偏折的叠加效应。

(亚)微角秒天体测量是未来国际平方公里阵望远镜(SKA)和我国500米口径球面射电望远镜阵列(FASTA)的重要发展方向。精确测量行星与大卫星引发的光线偏折并加以改正,是这一方向的基础。在(亚)微角秒精度下,γ的精度有望达到10-8,可用以检验与发展高阶后牛顿形式及不同的引力论,探究(非)惯性运动天体的引力场及多平面透镜效应,并为未来测量银河系重子物质和暗物质分布奠定基础。

相关研究成果发表在《天体物理杂志》上。研究工作得到江苏省自然科学基金和国家自然科学基金的支持。

相关论文信息:http://doi.org/10.3847/1538-4357/ac3821

遥远天体发出的光线在行星或大卫星的引力场作用下发生偏折

 
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