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调皮的变星脉冲星

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:1967年,女科学家乔斯琳·贝尔·伯内尔借助休伊什制造的射电望远镜,发现了脉冲星,引起了极大轰动。脉冲星的发现被誉为是20世纪60年代天文学上的四大发现之一,对人们进一步了解宇宙的物理本质有重大意义。脉冲星就是变星的一种。脉冲星是在1967年首次被发现的。研究小组专门建造了一台特殊的射电望远镜,它能够识别快速变化的脉冲信号。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号,因此被命名为脉冲星。

1967年,女科学家乔斯琳·贝尔·伯内尔借助休伊什制造的射电望远镜,发现了脉冲星,引起了极大轰动。脉冲星的发现被誉为是20世纪60年代天文学上的四大发现之一,对人们进一步了解宇宙的物理本质有重大意义。

早些时候,人们认为恒星是永远不变的,而大多数恒星的变化过程非常漫长,人们也根本觉察不到。但事实上,并不是所有的恒星都那么平静。后来人们发现,有些恒星也很“调皮”,变化多端。于是就给那些喜欢变化的恒星起了一个专门的名字,叫“变星”。脉冲星就是变星的一种。

乔斯琳·贝尔·伯内尔

脉冲星是在1967年首次被发现的。英国天文学家休伊什带领着女研究生乔斯琳·贝尔·伯内尔一起对来自遥远天体的射电信号进行观测和研究。研究小组专门建造了一台特殊的射电望远镜,它能够识别快速变化的脉冲信号。7月,这台仪器正式投入使用,用望远镜观测并担任繁重的记录、处理任务的人正是贝尔。贝尔的工作之一是仔细检查射电望远镜接受器30米长的记录纸带,并在上面把来自太空的无线电讯号以弯弯曲曲的线表示出来。

1967年,英国天文学家休伊什和贝尔偶然地接收到来自狐狸座的脉冲射电信号,这就是脉冲星。

要对整个天空扫视一遍,望远镜则需要4天时间,因此,每隔4天贝尔就要详细分析一遍记录纸带。由于望远镜的整个装置不能移动,所以只能依靠各天区的周日运动进入望远镜的视野进行逐条扫描。贝尔必须用双眼,仔细地审视记录纸带。她既要从纸带上分离出各种人为的无线电信号,又要把真正射电体发出的射电信号标示出来。这是一项枯燥、艰苦的工作,需要观测者极度的细心与耐心。

两颗中子星

8月,贝尔偶然接收到一种奇怪的电波。这种电波每隔1~2秒发射一次,就像人的脉搏跳动一样。当贝尔看到与本星期初从天空相同位置的狐狸星座中记录下来的相似信号再次出现时,感到很惊奇。这些电波的信号传送到了部分纸带上,但遗憾的是,两次记录下来的信号就只有1厘米纸带长度。

所幸的是,到了11月,新的研究需要用到高速记录器,这种信号再次出现了。11月28日,贝尔终于获得了清晰的连续脉冲图。她惊奇地发现自己所记录到的曲线看上去好像毫无规律,但仔细观测,就会发现这中间掩藏着一组极有规律的脉冲信号——脉冲周期只有1.337秒,不仅短而且非常稳定。脉冲随天体的东升西落而移动,脉冲来自狐狸座方向。

贝尔兴奋地把这一发现告诉了导师休伊什,休伊什对此大感兴趣。第二天同一时间,在同一天区,奇怪的脉冲信号又出现了。经过缜密的思考和分析,休伊什提出这种天体可能是一种脉动着的恒星,在不断的膨胀、收缩或变形,每一次脉动都对应着一次能量爆发。

1968年2月,休伊什等人在英国《自然》杂志上发表了一篇报道,文中称剑桥研究组发现狐狸星座有一颗星发出一种周期性的电波。经过系统观测和仔细分析,他们认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号,因此被命名为脉冲星。

脉冲星的发现为天文学的研究写下了新的篇章。研究脉冲星有助于我们了解星体塌缩时的情况,还可通过对它们的研究揭示宇宙的诞生和演变的奥秘。

学海拾贝

每颗脉冲星都有与众不同之处。有些亮度极高;有些会发生星震,顷刻间使转速陡增;有些在双星轨道上有伴星……总之,每次新发现都会带来一些珍贵的、新奇的资料,这可以帮助人类进一步了解宇宙。

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