一項歷時16年的關於雙脈衝星系統的研究，完成了迄今為止對愛因斯坦廣義相對論最廣泛的測試。
在該研究中，一個國際團隊利用這個不同尋常的天文系統對廣義相對論進行了7次測試，其中包括迄今最精確的對引力波攜帶能量的測量，以及關於這些引力波如何導致恆星質量減少並使其軌道坍縮的研究。
這7項測試中，有幾個效應以前從未被測量過，比如，一顆恆星的光子在經過另一顆恆星的強引力場時是如何減速、彎曲的。
自2003年被發現以來，PSR J0737-3039A/B——唯一已知的雙脈衝星系統（兩顆脈衝星相互環繞運行）已成為天文學家測試廣義相對論的最佳實驗室。
這兩顆天體是坍縮恆星的殘骸，由緊密堆積的中子構成。它們旋轉時發出的射電束像燈塔的光一樣掠過地球，因此這類中子星又被稱為脈衝星。它們是一顆質量大於太陽的恆星被擠壓到一個城市大小後形成的，因此具有強烈的引力場。
PSR J0737-3039A/B中，規律性脈衝的兩顆脈衝星，就像兩個在軌道上相互環繞的原子鐘，通過觀測脈衝時間的微小變化，研究人員可以對引力進行極限測試。
為了測量這些脈衝，該研究領導者、德國馬克斯·普朗克射電天文學研究所的Michael Kramer和同事使用了全球6台大型射電望遠鏡，以及美國超長基線陣列（由10個碟形天線構成的射電望遠鏡陣列）。
由於研究小組只是月復一月地觀察脈衝星，多年來一直沒有發布任何結果，因此在同行眼中成了一個笑話。
「這是一個很漫長的過程，合併多個望遠鏡的數據並非易事。」加拿大多倫多大學鄧拉普天文學和天體物理學研究所的Cherry Ng對研究團隊做出的巨大努力十分認可。
當近日《物理評論X》發表了這篇56頁的論文後，研究人員認為漫長的等待是值得的。
由於得到的測量結果非常精確，因此研究小組不得不更深入地研究這一理論。研究小組表示，總的來說，廣義相對論與觀察結果的一致性至少達到99.99%。
在過去的研究測試中，研究人員通過使用傳統的牛頓軌道，再加上最簡單的相對論修正解釋這些觀測結果。但是雙脈衝星系統觀測似乎偏離了基本模型。因此，理論家們不得不考慮愛因斯坦理論中其他更為深奧的預測，比如稠密的旋轉的大質量物體扭曲其周圍時空的方式，以及引力扭曲軌道形狀的方式。
「後者是一種以前從未測量過的十分微妙的效應。」未參與該研究的美國國家射電天文台（NRAO）的Scott Ransom指出，研究小組不得不調用了許多「高階」效應。
儘管廣義相對論通過了如此具有挑戰性的測試，但研究人員希望有朝一日能在它的「盔甲」上找到缺口。因為，廣義相對論不能完全描述宇宙的運行方式，比如，它不能與現代物理學的另一個支柱——量子力學「兼容」。
除了進行廣義相對論測試，雙脈衝星系統還可以提供一個觀察脈衝星內部的窗口。
為了理解密集中子的行為，研究人員需要知道脈衝星的密度。從軌道上可以輕鬆確定天體質量，但體積測量要難得多。
如果觀測者能夠發現脈衝星的自旋與其繞行軌道之間的一個微妙耦合，則將找到一種計算其半徑的方法。Ransom曾希望雙脈衝星研究人員能夠確定這一數字，但這困難重重，他們只能給出一個範圍。
Ransom指出，這種研究需要耐心。在脈衝星研究中，觀測時間越長，獲得的精確度就越高。在10年或20年後，該團隊獲得的結果可能會更加精確。
