NASA新望远镜要"称"中子星：看不见的天体怎么称重

天文学家早就知道，银河系里应该散落着大量中子星——大质量恒星爆炸后留下的致密残骸。但问题是，绝大多数中子星根本看不见。一项新研究指出，NASA即将发射的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）或许能破解这个难题，用一套巧妙的方法把这些隐形天体找出来，甚至给它们称重。

这项研究发表在《天文学与天体物理学》期刊上。研究团队通过模拟银河系结构和罗曼望远镜的观测能力，发现这台旗舰级观测设备有望通过"引力微透镜"效应，识别并刻画数十颗孤立中子星。

"大多数中子星本身相对暗淡，又孤零零地漂浮在太空中，"德国海德堡大学的Zofia Kaczmarek说，她是这项研究的主导者，"没有某种辅助手段，它们极难被发现。"

中子星的密度极其惊人：把比太阳还重的物质压缩进一座城市大小的球体里。研究它们有助于理解恒星的生命周期、死亡过程，以及重元素如何在宇宙中扩散。更重要的是，中子星内部的环境——极端的压力和密度——在地球上根本无法复制。

然而，除非中子星是脉冲星（能发射射电波束）或者发出X射线，否则即使最强大的望远镜也对它们束手无策。

罗曼望远镜换了一种思路。当一颗中子星从遥远的背景恒星前方经过时，其强大的引力会弯曲周围的时空，使背景恒星的光线发生偏折。这种微透镜效应会让背景恒星暂时变亮，同时在天空中的位置出现轻微偏移。

很多望远镜都能捕捉到恒星变亮的过程，但罗曼望远镜的独特之处在于：它能同时以极高精度测量亮度变化（光度测量）和位置的微小偏移（天体测量）。

由于中子星质量相对较大，它们产生的天体测量信号比轻质量天体更显著。这意味着罗曼望远镜不仅能发现这些隐形天体，在某些情况下还能直接测定它们的质量——而仅靠光度测量几乎不可能做到这一点。

"用微透镜方法最酷的地方在于可以直接测质量，"论文合著者、劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Peter McGill解释道，"光度测量能告诉你有东西从恒星前面经过，但恒星位置偏移了多少，才能告诉你那个物体有多重。通过测量天空中那一点点偏折，我们就能直接给看不见的东西称重。"