科學(xué)家為開普勒太空望遠(yuǎn)鏡設(shè)定了主要目標(biāo)，搜索在遙遠(yuǎn)的恒星周圍旋轉(zhuǎn)的行星天體，開普勒衛(wèi)星在探測過程中有時(shí)發(fā)現(xiàn)了極端性的相對(duì)論物理現(xiàn)象。在開普勒衛(wèi)星探測紅矮星KOI——256的情形中，天文學(xué)家在接收的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了光度的下降現(xiàn)象，NASA管控的開普勒衛(wèi)星收集了光度變化的數(shù)據(jù)，天文學(xué)家從中可以判斷系外行星的存在與否，光變數(shù)據(jù)隱藏了指示器的信號(hào)，當(dāng)不發(fā)光的行星從它的主恒星前方經(jīng)過時(shí)，行星遮擋了一部份恒星的光線，恒星光會(huì)變得黯淡一點(diǎn)，反之，當(dāng)不發(fā)光的行星旋轉(zhuǎn)到主恒星的背面時(shí)，從開普勒衛(wèi)星的觀測角度看來，行星不能遮擋恒星的光線，恒星光會(huì)變得明亮一點(diǎn)。

天文學(xué)家將行星從主恒星前方經(jīng)過的事件稱之為“過境”或“經(jīng)過”，開普勒太空望遠(yuǎn)鏡達(dá)到了前所未有的靈敏性，可以捕捉光度微小變化的信號(hào)。開普勒衛(wèi)星觀測了核聚變動(dòng)力喪失的紅矮星KOI—256，發(fā)現(xiàn)了行星“過境”的信號(hào)。加州理工大學(xué)的物理學(xué)家菲爾·繆爾海德帶領(lǐng)了一支科學(xué)團(tuán)隊(duì)，他們找到了行星“經(jīng)過”的痕跡，這是一顆大質(zhì)量的行星，在“過境”中出現(xiàn)了一些特別的屬性。

科學(xué)團(tuán)隊(duì)在經(jīng)過多次檢測之后得出結(jié)論，“過境”或經(jīng)過的奇異星體實(shí)際上是一顆白矮星，而白矮星屬于恒星的家族成員，科學(xué)團(tuán)隊(duì)收獲了意外的驚喜，他們?cè)詾檎业搅艘活w行星，結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)了由兩顆恒星組成的“紅白雙星”?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人繆爾海德解釋說，他們觀測到了一顆恒星的光度出現(xiàn)劇烈的下降，剛開始時(shí)以為這是一顆巨型的行星，它的體積相當(dāng)于木星，從主恒星KOI—256的前方經(jīng)過。

科學(xué)團(tuán)隊(duì)后續(xù)使用了加州帕洛馬天文臺(tái)的地基觀測望遠(yuǎn)鏡，應(yīng)用了一項(xiàng)行星搜索的新技術(shù)或徑向速度搜索法，技術(shù)的應(yīng)用有原理的基礎(chǔ)，當(dāng)行星從主恒星的前方和后方經(jīng)過時(shí)，探測儀仔細(xì)分析了恒星KOI—256的光譜線，如果有一顆經(jīng)過的行星，那么該行星將對(duì)它的主恒星施加拉動(dòng)性的引力，行星的引力拖動(dòng)會(huì)造成主恒星輕微的擺動(dòng)。當(dāng)微小擺動(dòng)的主恒星靠近觀測者時(shí)，恒星的擺動(dòng)效應(yīng)產(chǎn)生了光譜的藍(lán)移，反之，當(dāng)微小擺動(dòng)的主恒星離開觀測者時(shí)，恒星的擺動(dòng)效應(yīng)產(chǎn)生了光譜的紅移，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有藍(lán)移和紅移的交替擺動(dòng)時(shí)，科學(xué)團(tuán)隊(duì)可以判定恒星周圍行星的存在。

科學(xué)團(tuán)隊(duì)使用了徑向速度的搜索方法，在對(duì)恒星KOI—256的觀測中發(fā)現(xiàn)了不同尋常的現(xiàn)象，他們基本可以判定，在主恒星的周圍有一個(gè)大質(zhì)量的天體，但它不是一顆系外的行星，而是一顆如同陀螺一般快速旋轉(zhuǎn)的恒星，這是一顆緊湊型的大質(zhì)量白矮星，主恒星和伴隨的白矮星組成了一對(duì)雙星，白矮星是燒毀的恒星留下的軀殼。銀河系內(nèi)的大多數(shù)恒星都顯現(xiàn)為雙星系的形態(tài)，雙星系的兩顆恒星有緊湊的距離，兩顆恒星的相伴相隨在銀河系內(nèi)是常見的景象。

NASA的太空天文臺(tái)——星系演化探索者（GALEX）為繆爾海德帶領(lǐng)的科學(xué)團(tuán)隊(duì)提供了很大幫助，探索者分析了恒星的紫外線光譜，科學(xué)團(tuán)隊(duì)仔細(xì)檢測了光度變化的過程，當(dāng)伴隨的白矮星從主紅矮星的后面經(jīng)過時(shí)，從開普勒衛(wèi)星的觀測角度看上去，主紅矮星的亮度出現(xiàn)了下降，反之，當(dāng)伴隨的白矮星從主紅矮星的前面經(jīng)過時(shí)，主紅矮星的亮度比期待的亮度值大，違背了人們正常的光度直覺，在直覺的背后有深刻的原因。

科學(xué)家應(yīng)用了愛因斯坦的“引力透鏡”原理，成功地解釋了紅矮星的亮度增大現(xiàn)象，當(dāng)白矮星從主紅矮星的前方經(jīng)過時(shí)，極強(qiáng)的白矮星引力場引起了周圍時(shí)空的彎曲，從主紅矮星發(fā)出的光線經(jīng)過了彎曲的時(shí)空?qǐng)觯饩€產(chǎn)生了聚焦效應(yīng)，經(jīng)過聚焦的光線到達(dá)了“太空觀測者”，光線的亮度看上去增大了，反之，當(dāng)白矮星從主紅矮星的后方經(jīng)過時(shí)，從紅矮星前方發(fā)出的光線沒有受到彎曲時(shí)空?qǐng)龅木劢够蛟鰪?qiáng)效應(yīng)，紅矮星的光度顯得暗淡一些。

《天體物理學(xué)》雜志發(fā)表了繆爾海德科學(xué)團(tuán)隊(duì)的觀測成果，在NASA的華盛頓總部開展開普勒項(xiàng)目研究的道格·哈金斯解釋說，開普勒衛(wèi)星觀測到了主恒星光度的微小變化，科學(xué)團(tuán)隊(duì)收獲了一個(gè)意外的發(fā)現(xiàn)，再次驗(yàn)證了愛因斯坦的廣義相對(duì)論，在一顆遙遠(yuǎn)的恒星系見證了理論的檢驗(yàn)過程，天文學(xué)家將這一相對(duì)論效應(yīng)稱為“微引力透鏡原理”，在行星搜索活動(dòng)中應(yīng)用了這一原理，科學(xué)團(tuán)隊(duì)通過透鏡原理發(fā)現(xiàn)了一顆白矮星，這是天文觀測史上的第一次，通過對(duì)一個(gè)雙星系中質(zhì)量比白矮星低的主紅矮星光度變化的分析，科學(xué)團(tuán)隊(duì)意外地發(fā)現(xiàn)了一顆白矮星。

微引力透鏡原理的應(yīng)用不限于個(gè)別星體的發(fā)現(xiàn)，在宇宙深場發(fā)現(xiàn)了大尺度空間的引力透鏡現(xiàn)象，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在大質(zhì)量的星系群觀測到了一種光弧圈現(xiàn)象，當(dāng)遙遠(yuǎn)的光線經(jīng)過星系群的大引力場時(shí)，光線沿著彎曲的時(shí)空移動(dòng)，古老的星系光線時(shí)常來自于遙遠(yuǎn)的星系群和星系團(tuán)的背后，經(jīng)過時(shí)空彎曲的“聚焦效應(yīng)”，古老光線的光度得到了放大?！耙ν哥R”原理使得光度的增強(qiáng)以自然方式發(fā)生?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了紅矮星KOI—256伴隨的白矮星，他們似乎在冥冥之中遇見了科學(xué)巨匠愛因斯坦與開普勒衛(wèi)星項(xiàng)目科學(xué)家的“牽手”，想象了一場與世紀(jì)科學(xué)家愛因斯坦的“對(duì)話”，“引力透鏡”成為了科學(xué)家對(duì)系外行星和恒星進(jìn)行搜索的有效工具。

（編譯：2021-4-10）

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