爱因斯坦都想不到：观测证实“时空拖拽”

爱因斯坦广义相对论中一项内容是，任何物体旋转都将带动周围的时空一起旋转，也称为“参考系拖拽”（frame-dragging，也称惯性系拖拽）现象。可是这种变化太微小了，连爱因斯坦本人都认为他关于时空的很多理论永远都无法通过观测证实。

新发表的一篇研究，利用澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的派克斯（Parkes）射电望远镜，的确观测到这一现象产生的后果——一颗脉冲星的轨道平面出现倾斜。

这个研究组从派克斯搜集的海量数据中注意到一个奇特的组合PSR J1141-6545：一颗脉冲星绕着一颗白矮星旋转的系统。

白矮星是恒星燃料耗尽后的残骸，体积和地球差不多大，质量却是地球的30万倍，而且转速也很可观，不像地球24小时才自转一圈，这颗白矮星大约1～2分钟就转一圈。

按照计算，这颗白矮星旋转产生的时空拖拽效应大约是地球转动效果的1亿倍。

更有利的条件是，还有一颗脉冲星绕着这颗白矮星旋转。相对于白矮星，脉冲星可是另类怪物。这颗只有地球上一座城市那么大的脉冲星，质量是一座城市的30万倍，是中子挤在一起构成的高密度天体，而且以每分钟150圈的速度高速自转。

每分钟150圈的转速，将发出大量灯塔式的电波信号。研究者自2001年起至今经过近20年的时间，利用这些信号耐心地、一点点地才拼凑出这颗脉冲星绕着白矮星运行的轨道。

研究显示，这颗脉冲星不到5小时绕白矮星转一圈。如果爱因斯坦的时空拖拽理论是正确的，那么这个系统将是一个很好的证明。

研究者分析称，这两个天体原来是两颗恒星的双星系统。质量大的一颗先死亡，变成白矮星。第二颗恒星死亡的时候，大量的物质被白矮星吸走，并不断加快白矮星的自转速度，直到它每几分钟就自转一圈。这个系统也比较特殊，第二颗恒星接着发生超新星爆炸剩下一个脉冲星内核。高速旋转的大质量白矮星转动的时候，带动周围的时空一起运动，影响脉冲星的的轨道出现倾斜。

而这正是研究者们从绘制的轨道地图上看到的景象。这份研究1月底发表在《科学》（Science）期刊上。