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Rastall引力理論合理新依據被發現

2019-06-18 14:24:16     來源:應家網綜合     責任編輯:李娜

 
 
Rastall引力理論合理依據被發現  
 

本報訊 日前,Monthly Notices of the Royal Astronomical Society在線發表了云南天文臺李瑞博士、王建成研究員等人的研究成果,他們對一種修改引力,即Rastall引力,2014世界杯網,在星系尺度的應用開展了理論分析和觀測約束的研究,發現橢圓星系中物質(包括暗物質)質量分布的基本假設(冪律分布)是Rastall引力的自然結果,而廣義相對論不能給出這樣的質量分布。另外,他們利用118個橢圓星系的強引力透鏡樣本,對Rastall引力的參數進行觀測約束,得到參數的分布范圍,發現Rastall引力在星系尺度是合理的。該研究為檢驗引力理論提供了新途徑。

能動張量守恒是廣義相對論的基本假設,已在平直時空中得到驗證,而在彎曲時空中,基本假設可能不成立,因此,Rastall引力理論被提了出來,它賦予彎曲時空中能動張量一個新的性質,并引入兩個Rastall參數,使物質分布與時空結構之間存在相互作用。

近年來,Rastall引力在宇宙學和黑洞時空結構等方面有許多的應用研究,但它在星系尺度方面的應用研究卻是空白,至今沒有相關的觀測來約束Rastall引力的參數。基于Rastall引力理論,李瑞等人推導了橢圓星系中的質量分布,發現該分布是冪律分布,其冪指數由兩個Rastall參數確定,而基于廣義相對論卻得不到這樣的質量分布。

如何從觀測上推測橢圓星系質量分布的冪指數呢?天文學家發現,利用強引力透鏡現象并結合星系動力學,就可以推測冪指數。引力透鏡現象是星系(或者其他天體)視線背后天體(背景天體)的光,在星系的引力影響下發生偏折,導致星系周圍出現背景天體的多個像或弧形像。星系就像一個透鏡,而背景天體的成像性質取決于星系質量及質量分布。因此,利用橢圓星系的強引力透鏡現象,再結合星系動力學,可以推測冪指數,約束Rastall引力的參數,從而判斷Rastall引力理論的合理性。(李晨)




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