蟹状星云为什么比脉冲星少

蟹状星云

1731年，英国一位业余天文学家比维斯用望远镜观测金牛座ζ，发现在它附近有一个模糊的云雾状天体。后来，英国天文学家罗斯用他的巨大望远镜观测这个天体时，看到这个星云的纤维结构类似蟹钳，因而把它叫做蟹状星云。1921年，人们比较蟹状星云相隔数年的照片，发现蟹状星云在膨胀。按照它的膨胀速率，推断蟹状星云大约于900年前才开始膨胀，于是人们得出结论：蟹状星云是公元1054年超新星的遗迹。

自从射电天文学问世后，为研究天文带来了极大的方便，因此射电观测就成为寻找超新星遗迹的重要方法。现在，在银河系中已观测到170多个超新星遗迹。其中蟹状星云就是一个强射电源。蟹状星云的种种表现给天文学家提出了许多难以解答的问题，它是将近1000年之前的一次超新星爆发的遗迹，现在发出的光仍然比太阳光要强1万倍。什么原因使它发出这么强的光呢？更加使人惊讶的是，现在蟹状星云膨胀的速度不但没有减慢，而且越来越快，什么力量在推动蟹状星云的加速膨胀呢？蟹状星云发光的机制是高能电子绕着磁场高速旋转所发出的同步加速辐射，计算表明，爆发当时产生的高能电子，现在都已失去能量而不能发出辐射了。那么，现在还在发光的电子又是如何产生的呢？观测还发现，蟹状星云中心有几条发亮的带状区域，很像是从星云中心发出的某种波动，这又是什么原因引起的？这些问题使人猜想蟹状星云中心有一个神秘的能源。

蟹状星云

1967年，英国天文学家休伊什和他的研究生乔斯琳·贝尔接收到来自宇宙空间的快速而规则的无线电脉冲信号，后来认证这是由快速自转的中子星发出的，这种天体被命名为脉冲星。不久，在蟹状星云中心也找到一颗脉冲星，它的自转非常快，每秒钟自转33圈。已经发现它自转的速度正在慢慢减小，自转减慢所释放的能量与星云发光所需的能量大体相当，因此，使人们相信脉冲星就是蟹状星云的神秘的能源。

六、超新星的种类

从对超新星遗迹的研究，使人们认识到超新星存在两种不同的类型：Ⅱ豆型超新星爆发既产生弥漫性超新星遗迹，又同时形成脉冲星；Ⅰ型超新星爆发则只留下弥漫的超新星遗迹，而不形成脉冲星。Ⅰ型超新星的特点是：当发生碳聚变的核反应时，因某种原因失去控制而快速聚变，结果使整个恒星全部瓦解，没有脉冲星形成。Ⅱ型超新星是在核心温度高时产生大量中微子，中微子从核心很快逃逸出来，带走大量热能，而使核心部分突然变冷，星体自身引力超过辐射压力，恒星迅速坍缩而形成中子星，同时释放的引力能把壳抛出而形成星云。中子星还不断把能量向外发出，推动星云膨胀，就像蟹状星云所发生的情况。

七、超新星遗迹比脉冲星少

并不是所有的超新星爆发都形成脉冲星，这只是部分现象，显然，超新星遗迹应该比脉冲星要多些，但观测事实却相反，超新星遗迹约有170多个，脉冲星却发现有500多个。为什么超新星遗迹反而比脉冲星少呢？一种看法认为，主要是因为脉冲星的寿命较长，一般可达几百万年，依靠其自转的减慢，慢慢地把自转能释放为电磁辐射，因此在超新星爆发几百万年以后，仍可被观测到。而超新星遗迹的寿命只有几万年，它不断膨胀、冷却，几万年后就慢慢消散成为星际物质了。

在少数超新星遗迹中才能找到脉冲星，这一事实表明超新星遗迹应比脉冲星多。如何解释这一观测事实呢？有人提出这样的看法：在超新星爆发时，同时产生超新星遗迹和脉冲星，但脉冲星以相当快的速度运动，经过一段时间以后，就飞离开超新星遗迹，所以在超新星遗迹中就找不到脉冲星了。因此，超新星遗迹内找不到脉冲星，并不表示超新星遗迹比脉冲星多。对超新星遗迹比脉冲星少的观测事实还有另外一种解释。有人提出，这是由于光学天文学家漏看了许多超新星，并举出漏看的实例：1982年有五位射电天文学家用射电天文方法观测到河外星系NGC4258中的一颗超新星爆发，而光学天文学家却没观测到这颗超新星。

最近还有一种新的理论，认为超新星爆发并不是脉冲星形成的唯一原因，在某些双星中，由于其中的一颗子星白矮星不断吸积其伴星的物质而增加质量，也会演变为中子星，即脉冲星。这样一来，脉冲星的数目自然会比超新星遗迹多了。也许上述原因都起着部分作用，但此外是不是还有其他原因导致超新星遗迹比脉冲星少呢？尚待人们进一步去探索。