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脉冲星为何如此诡异?“慧眼”要给他们把把脉

发布时间:2017-12-03 阅读:

  为什么脉冲星很奇怪? “护目镜”给他们的脉搏 - 新闻 - 科学网

  中科院高能所眼科首席科学家,中国科学院高能物理研究所粒子天体物理中心主任张双安说:“我们也不知道脉冲星的内部是什么,只有理论预言,一颗恒星会形成一个物质主要是中子的天体。

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  然而,由于地球上的实验室无法达到这样的密度,目前的物理理论无法很好地描述这种状态,所以我们只能进一步观察。张双南说。

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  宇宙的灯塔

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  当大众明星生活结束时,它在超新星爆炸中爆炸。外层被吹起来。如果恒星离开太阳质量1.4倍以上的核心,就会陷入一个主要由中子和少量电子和质子组成的中子星。以均匀时间间隔发射脉冲的中子星被称为脉冲星。所谓的脉冲就像是一个人的脉搏,简单的看信号。

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  为什么人类可以得到这样一个规律的脉冲信号这是因为带电粒子沿着脉冲发生器的磁力线旋转,产生其辐射轴与中子星的旋转轴线不重合的辐射束。中子星沿自转轴高速旋转。只有当辐射光束扫过地球时才能观察到。这样就形成了脉冲。脉冲的周期实际上是脉冲星旋转的周期。

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  对于人类来说,中子星是如此奇异。中子星的大小只有一个小城市的大小,但它的质量是地球的五十万倍。假设一端有一茶匙中子星材料,另一端有高达3000米的顶峰,以承受如此少量的中子星物质。

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  对于想要访问中子星的人来说,登陆中子星永远是不可能的。中子星表面强大的引力矩将使宇宙飞船及其中的一切物质成为亚原子粒子的糊状物。中子星上的一座山的高度是以毫米而不是我们星球上的公里数来衡量的。然而,中子星中几毫米的高度包含的质量不及地球的高峰。

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  脉冲星周期极其稳定的旋转,被称为自然界最精确的天文钟。科学家们认为,未来的脉冲星可以成为宇宙中的人类导航和航天器导航的近地轨道,深空和星际空间的灯塔。

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  曾被视为一个小绿人

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  由于最为怪异,虽然一些科学家预言二十世纪三十年代中子星的存在,但尚未得到证实。

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  1967年10月,英国剑桥卡文迪什实验室的一名24岁的研究生Josh Lynbell在探测射电望远镜信号的过程中发现了一些奇怪而规则的脉冲信号。贝尔立即向她的导师Hugh Ish汇报了调查结果。起初,科学家认为这是外星人正在寻找宇宙,并与小绿人(LGM)命名的神奇信号。然而在接下来不到六个月的时间里,科学家们又陆续发现了几个这样的脉冲信号,从而消除了外星人的可能性。 1968年2月,贝尔和胡赫希联合报道了在英国“自然”杂志上发现的一种新型天体脉冲星。

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  科学家们已经计算出,只有像中子星这样的小而密集的物体可能会产生这样的脉冲强度和频率。结果,中子星从这个假设中真正成为事实。

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  迄今为止,科学家已经发现了超过2000颗脉冲星。

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  脉冲星脉冲

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  张双南说,脉冲星也有超强的引力场,电磁场和核密度。他们是非常物理和自然的实验室。通过研究脉冲星X射线辐射,可以测量脉冲星表面的磁场强度,研究高密度,高强度磁场下的物质性质。

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  我们在实验室里能做的最强的磁场只有几个特斯拉,中子星表面的磁场至少比地球上最好的实验室产生的最强的磁场强一百万倍,周围的真空变成结晶。这种物理规律在理论上是预言的,但是这个理论是错误的,要通过观察来验证。另外,中子星可能是已知宇宙中最有活力的加速器,所以许多不能在地球加速器上进行的实验都可以通过观察中子星来研究,张双楠说。

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  Gazelle Satellite Payload总工程师吕芳君表示,对脉冲星周期的长期监测将有助于解决脉冲星能量之谜。

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  掠影地面应用系统副总监宋黎明表示,脉冲星脉冲是怎么来的?目前还没有完全解决。脉冲星周围强大的磁场是怎么来的?它和内部结构之间有什么关系?什么是脉冲星辐射机制?智慧的卫星为解决这些问题提供了支持,并推动了这些研究的进展。

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