記者2日從中科院云南天文臺獲悉，國際著名雜志《皇家天文學(xué)會月報》在線發(fā)表了該臺研究人員對一種修改引力——Rastall引力在星系尺度應(yīng)用開展的理論分析和觀測約束研究，發(fā)現(xiàn)橢圓星系中，物質(zhì)質(zhì)量分布的基本假設(shè)是這種修改引力的自然結(jié)果。另外，研究人員利用118個橢圓星系的強(qiáng)引力透鏡樣本，對該引力的參數(shù)進(jìn)行觀測約束，得到參數(shù)的分布范圍，發(fā)現(xiàn)其在星系尺度是合理的。
能動張量守恒是廣義相對論的基本假設(shè)，已在平直時空中得到驗證，而在彎曲時空中，基本假設(shè)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(zhì)，并引入兩個參數(shù)，使物質(zhì)分布與時空結(jié)構(gòu)之間存在相互作用。近年，Rastall引力在宇宙學(xué)和黑洞時空結(jié)構(gòu)等方面有許多的應(yīng)用研究，但它在星系尺度的應(yīng)用研究卻空白，至今沒有相關(guān)的觀測來約束其參數(shù)。
基于既有理論，云南天文臺李瑞博士、王建成研究員等人推導(dǎo)了橢圓星系中的質(zhì)量分布，發(fā)現(xiàn)該分布是冪律分布，其冪指數(shù)由兩個該引力參數(shù)確定，而基于廣義相對論卻得不到這樣的質(zhì)量分布。他們發(fā)現(xiàn)，利用強(qiáng)引力透鏡現(xiàn)象并結(jié)合星系動力學(xué)，就可以推測冪指數(shù)。引力透鏡現(xiàn)象是星系或其他天體視線背景天體的光，在星系的引力影響下發(fā)生偏折，導(dǎo)致星系周圍出現(xiàn)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(zhì)取決于星系質(zhì)量及質(zhì)量分布。因此，利用橢圓星系的強(qiáng)引力透鏡現(xiàn)象，再結(jié)合星系動力學(xué)，可以推測冪指數(shù)和約束該引力的參數(shù)，從而判斷Rastall引力理論的合理性，這為檢驗引力理論提供了新途徑。(記者趙漢斌 通訊員陳艷)
關(guān)鍵詞： Rastall引力理論
