最近,研究人员在《天体物理杂志》上报道说,快速自旋的中子星所发出的X射线表明,这些中子星在旋转时,也在拖着它周围的时空结构一起旋转。阿姆斯特丹大学的皮特 · 琼克(Peter Jonker)和他的同事们利用美国航空航天局(NASA)的罗西X射线定时探测器发现了,上述的X射线。

中子星是大质量星体在超爆发后留下的灰烬。中子星具有与太阳相同的质量,但是其直径只有10英里,因此它具有强大的引力。

琼克所研究的中子星都是处于一种双星系统中,在这种系统中,中子星与普通的星互相绕着转动。中子星强大的引力把气体从与它邻近的普通星上吸走,这些气体螺旋式的朝着中子星降落,先聚集成一个不断累积的盘,然后最终落到中子星上。当这些气体朝中子星移动时,它们会变得非常热,并且发射出X射线。

琼克推断,中子星表面上方的气体聚集成盘状,绕着中子星以接近光速的速度旋转。这就会发射出高频振荡的X射线,通过罗西X射线探测器就可以探测到这种高频振荡的X射线。如果进一步的分析能够表明情况的确如此的话,那么这些振荡就验证了“伦斯 · 瑟林进动”(Lense-Thirring precession)。根据爱因斯坦的相对论,伦斯 · 瑟林进动就预示着强引力旋转物体对其周围时空结构的脱曳和拉伸。

依利诺依大学厄巴纳-尚佩恩分校的天体物理学家弗雷德 · 拉姆(Fred Lamb)把中子星周围气体的情况比作是一个弹子在覆盖着滤布的漏斗中下落的过程。弹子代表着气体,漏斗的斜率代表引力的吸引,而滤布则代表时空。

“星体好比是在这个漏斗中心处的一个大质量旋转物体,当它转动时,它就会扭曲和拉伸滤布。弹子就会开始朝着漏斗的中心滚动。但是由于滤布是运动的,它会带着弹子一起运动,所以弹子很快就偏离到一边了。“这就导致了气体所发出的振荡的X射线。”拉姆补充说:“罗西探测器的每一个新发现都会使我们对这些奇怪物体周围时空的性质有更好的了解。”

芝加哥大学的物理学家罗布 · 盖罗斯(Rob Geroch)更为乐观,他说:“对这些东西进行展望和操索是很重要的。现在,平均每天都会在科学期刊上有几篇关于相对论的新文章。或许几年以后,当尘埃落定时,我们将会高度评价现在的这项工作了。”

[Nature,2000年8月25日]