通过测量双星脉冲星 PSR B1913+16 获得的相对论性测量结果

我们展示了在过去三十五年间获取的第一颗双星脉冲星 PSR B1913+16 的 9257 次到达时间测量的相对论性分析。对“开普勒”轨道要素及两个相对论项的测定完整地表征了该双星系统，除了一个未知的绕视线方向的旋转外；这导致了对脉冲星及其伴星质量的测定：分别为 1.438 $\pm$ 0.001 太阳质量和 1.390 $\pm$ 0.001 太阳质量。此外，完整的系统表征允许通过比较各种相对论现象的测量值与预测值来创建对相对论性引力的检验。我们发现，由引力波阻尼（经运动学项修正）引起的轨道周期减小率与广义相对论预测值之比为 0.9983 $\pm$ 0.0016；从而证实了广义相对论所预测引力辐射的存在及其强度。在该系统中，我们首次成功测量了表征 Shapiro 引力传播延迟的两个参数，并发现其值与广义相对论预测一致。我们还在任何系统中首次测量了椭圆轨道的相对论形状修正 $\delta_{\theta}$，尽管其内禀值被目前尚未量化的脉冲星辐射束光行差所掩盖。我们还初步测量了投影半长轴的时间导数，一旦结合来自测地岁差观测的辐射束光行差建模对其进行改进，最终将约束脉冲星的转动惯量。