脈沖星是
20世紀60年代四大發(fā)現(xiàn)之一
世界上第一顆被發(fā)現(xiàn)的脈沖星
叫作CP1919
圖源國家天文臺
當?shù)谝活w脈沖星CP1919被發(fā)現(xiàn)的時候,很多人懷疑那是外星人發(fā)來的信號,因為它太過規(guī)律,每隔1.337秒都能收到它發(fā)出的信號。
今天我們就來研究一下:
脈沖星是如何被發(fā)現(xiàn)的?
脈沖星有哪些特點?
研究脈沖星的意義?
圖源網(wǎng)絡
脈沖星
1967年10月,劍橋大學卡文迪許實驗室的安東尼·休伊什教授的學生喬絲琳·貝爾在檢測射電望遠鏡收到的信號時無意中發(fā)現(xiàn)了一些有規(guī)律的脈沖信號,它們的周期十分穩(wěn)定,當時科學家們想出了三種模型來解釋這組信號:
1.恒星的輻射
兩顆恒星相互繞轉(zhuǎn),當發(fā)光的一顆被遮擋時就看不到輻射,當沒有被遮擋時就有了輻射。
圖源網(wǎng)絡
2.恒星的亮度變化
恒星的膨脹與收縮,也會造成我們看到的亮度變化,如果這樣的過程比較穩(wěn)定,那就呈現(xiàn)了我們看到的周期性變化行為。
3.中子星模型
中子星模型描述了會自轉(zhuǎn)且具有準直輻射束的一類星體,如果自轉(zhuǎn)穩(wěn)定且輻射剛好能掃過我們,就好像一座海上燈塔。
那么,哪種模型能更好地解釋這種有規(guī)律的信號呢?
圖源網(wǎng)絡
首先,脈沖星是自轉(zhuǎn)并具有準直的輻射束的中子星。
隨著觀測的推進,人們發(fā)現(xiàn)了越來越多這樣的周期性信號,其中有一些甚至能達到毫秒級的周期,只有中子星模型才能解釋。
其次,脈沖星也是中子星的一種。
中子星是恒星演化到末期,經(jīng)由重力崩潰發(fā)生超新星爆炸之后,質(zhì)量沒有達到可以形成黑洞的恒星在壽命終結(jié)時塌縮形成的一種介于白矮星和黑洞之間的星體,其密度比地球上任何物質(zhì)密度大相當多倍。
圖源網(wǎng)絡
脈沖星的特點
1.密度大
密度一般用1立方厘米有多少克來表示,如果我們從脈沖星上面取下1立方厘米物質(zhì),稱一下,它可重1億噸以上、甚至達到10億噸。
2.溫度高
據(jù)估計,脈沖星的表面溫度就可以達到1000萬度,中心還要高數(shù)百倍,我們以太陽來作比較:太陽表面溫度6000攝氏度不到,越往里溫度越高,中心溫度約1500萬度。
3.磁場強
在地球上,地球磁極的磁場強度最大,但也只有0.7高斯,太陽黑子的磁場更是強得不得了,約1000 4000高斯,而大多數(shù)脈沖星表面極區(qū)的磁場強度就高達10000億高斯,甚至20萬億高斯。
圖源網(wǎng)絡
4.脈沖周期短
脈沖星的自轉(zhuǎn)特別快,從4.3秒轉(zhuǎn)一圈到1秒鐘轉(zhuǎn)500圈!發(fā)射脈沖的持續(xù)時間大致是其周期的1/10至1/100。
為什么研究脈沖星
脈沖星被稱為照亮銀河的“手電筒”,我們需要用脈沖星的“星光”來照亮黑暗中的物質(zhì)。脈沖星也可以作為探針,為科學家提供更多的觀測資料、計時和引力波探測。
1.提供觀測資料
脈沖星到80年代末,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了還不到估計數(shù)的千分之五。脈沖星從發(fā)現(xiàn)至今雖只有二三十年的時間但也為科學家們提供了非常豐富而不可多得的觀測資料。
圖源網(wǎng)絡
2.得到精準且長時間穩(wěn)定的時間系統(tǒng)
我們的脈沖星“時鐘”要過萬億年才需要往前調(diào)1秒,脈沖星“鐘表”是永不斷電的,沒有什么能夠干擾到脈沖星,將氫鐘和脈沖星的時間結(jié)合,就能夠得到精準且長時間穩(wěn)定的時間系統(tǒng)。
3.探測引力波的利器
由于引力波的作用,脈沖信號到達我們的時間會改變,反之,通過測量信號到達時間的改變,我們就可以知道引力波的存在了。
圖源網(wǎng)絡
人們通過監(jiān)測天空中位于不同方位的脈沖星,就可以反推出地球周邊的引力波情況。
來源:陜西科普