宇宙错觉“引力透镜”：爱因斯坦预言恒星质量！

白矮星Stein 2051 B距离地球大约18光年，过去一百多年来，对它的质量测量已经成为天文学上争论的话题之一。现在，一群天文学家利用爱因斯坦最初预言过的一种宇宙现象，对这颗白矮星进行了一次精确测量，解决了这一百年争论。

研究人员选择了Stein 2051 B遮蔽另一颗恒星——距离地球更加遥远——的时机，利用哈勃太空望远镜对其进行了观测，以此计算出了这颗白矮星的质量。在遮蔽过程中，背景恒星在天空中的位置似乎出现了非常细微的偏移，但它的实际位置其实完全没有改变。

这种宇宙视错觉被称为“引力透镜”。天文学家已经在宇宙中多次观测到了引力透镜效应，尤其是在星系、星系团和黑洞等特别巨大的天体附近。引力透镜效应的出现是由于巨大天体会导致附近的空间出现扭曲，来自更遥远天体的光线在经过时就像通过透镜一样发生弯曲。在一些情况下，引力透镜会使背景恒星看起来像发生了位移。事实上，这就像把铅笔放到装水的水杯里，水面上和水面下的部分会因为光的折射而出现错位。

爱因斯坦曾经预言，这种位移可以用来测量单个恒星的质量，因为背景恒星的位置偏移程度取决于前景恒星的质量。但是，当时的望远镜达不到足够的灵敏度，无法实现爱因斯坦的这一预言。

参与此次研究的科学家表示，此前还没有人利用背景恒星的位移计算过单个恒星的质量。事实上，科学家对恒星之间的位移进行测量的例子只有一次：1919年的日全食期间，科学家观察到太阳使几颗背景恒星出现了位移。当时之所以能观察到这一现象，只是因为太阳太接近地球。

此次新研究的结果在线发表在近期的《科学》（Science）杂志上。

宇宙透镜

根据爱因斯坦的广义相对论，空间是有弹性的，而不是固定不变，并且大型物体（比如恒星）可以造成空间的扭曲，就像保龄球在柔软垫子上造成的曲面。物体使时空扭曲的程度取决于物体的质量（同样的，更重的保龄球在垫子上压出来的痕迹就越深）。

光线通常在真空中以直线传播，但如果光线经过一个巨大的物体，那它的轨迹看起来就会像道路的拐弯一样，偏离原先的直线。爱因斯坦指出，这种偏斜会将更多的光线传递给观察者，类似于用放大镜将散射的阳光聚焦到一个点上。这种效应会使背景天体看起来更加明亮，或者在前景天体上形成一个亮环——爱因斯坦环（Einstein ring）。