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中子星的发现

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:致使在中子星的预言提出之后的30年间,几乎没有人对中子星感兴趣,于是,中子星逐渐被人们遗忘了。一天晚上,贝尔发现一个奇怪的电磁波源,其发射的短脉冲是有严格周期性的。观测结果表明,这一信号来自某一宇宙天体。由于发现了中子星的存在,休伊什获得了1974年的诺贝尔物理奖。中子星的发现表明奥本海默在1939年提出的中子星预言是正确的,于是,人们对他的另一个预言,即关于黑洞的预言产生了浓厚的兴趣。

早在1939年,美国物理学家奥本海默应用广义相对论,对中子星结构进行了详细的推导和计算,提出了中子星的预言,他认为,质量M满足1.4 MS<M<3.2 MS的恒星将演化成中子星,同时,他还预言质量超过中子星临界质量上限的恒星将进一步塌缩,而形成黑洞。

虽然,关于中子星的预言早在20世纪30年代就已经提出了,但是,当时的人们对白矮星的密度已经感到难以置信,白矮星的密度为0.1~100t/cm3,而中子星的密度高达数亿吨每立方厘米,因此,更没人敢相信中子星的存在。致使在中子星的预言提出之后的30年间,几乎没有人对中子星感兴趣,于是,中子星逐渐被人们遗忘了。

然而,1967年夏天,英国剑桥大学的休伊什教授用自己设计的仪器进行巡天观测,搜寻来自宇宙间的电磁波,他的助手是女研究生贝尔。一天晚上,贝尔发现一个奇怪的电磁波源,其发射的短脉冲是有严格周期性的。她把这一消息告诉了她的导师休伊什,他们又做了重复观测。观测结果表明,这一信号来自某一宇宙天体。最初,他们认为这是外星人发来的联络信号,因而,取个代号叫“小绿人”。不久,人们就认识到,这些脉冲源根本不是什么外星人的联络信号,而是一种未知天体发来的电磁波,人们把这种星称为脉冲星。

脉冲星发射的脉冲信号的周期为,而且十分稳定,这只能是恒星自转引起的,考虑到自转如此之快,白矮星的物质会在惯性离心力的作用下飞掉,因此,人们确定这一信号源不是白矮星,而是中子星。

由于发现了中子星的存在,休伊什获得了1974年的诺贝尔物理奖。奖金只给了休伊什一个人,而忽略了贝尔,这件事情在天体物理学界引起了轩然大波,许多人为贝尔感到不平,但贝尔表现得却十分有涵养,从来没有批评过她的老师,也从来没有为此进行申诉。

中子星的发现表明奥本海默在1939年提出的中子星预言是正确的,于是,人们对他的另一个预言,即关于黑洞的预言产生了浓厚的兴趣。

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