脉冲星可以说是宇宙中最神秘的星体,科学家们对其的重视度甚至都超过了黑洞,要知道脉冲星可是宇宙中最精确的时钟,通过对脉冲星的研究,能够让人类对宇宙的认知会更多,所以在前不久,中国天眼发现了新的脉冲星,引起了全球科学家的关注。
一、脉冲星是宇宙中最精确的时钟
2017年10月10日,中科院国家天文台发布了一个振奋人心的消息,那就是中国天眼FAST望远镜找到了2颗新脉冲星,这是中国首次使用自己的望远镜找到新脉冲星。然而这一切作为天眼之父的南仁东先生已经看不到了。新脉冲星的发现时候举世瞩目的,因为它是宇宙中最精确的时钟。
脉冲星是恒星在超新星阶段爆发后的产物,在超新星爆发之后,就只剩下一个“核”,也就是中子星,而在旋转过程中,它本身的磁场就会形成强烈的电波,并且很规律的向外界辐射,也正是因此才会被人类发现,其强烈的规律性,也让脉冲星成为宇宙中最精确的时钟。
由于脉冲星是在超新星爆发后的残骸中发现的,所以观察脉冲星,有助于我们了解星体在坍塌时到底发生了什么,甚至还能够研究出宇宙的诞生和演变。但是每颗脉冲星的周期并不是恒定不变的,根据研究发现,每当脉冲星发射电磁辐射后,它就会失去一部分旋转能,也因此转速下降。
不过通过长时间的观测,我们同样可以精确的推断出它们的转速降低了多少、在演变过程中能量损失了多少,甚至还能够推断出它因转速太低而无法发光之前,还能够保持多长时间。而脉冲星的旋转,就像是灯塔,而发射的电波,就像灯塔的灯光。
设想一座灯塔总是亮着且在不停地有规则运动,灯塔每转一圈,由它窗口射出的灯光就射到我们的船上一次。不断旋转,在我们看来,灯塔的光就连续地一明一灭。脉冲星也是一样,当它每自转一周,我们就接收到一次它辐射的电磁波,于是就形成一断一续的脉冲。脉冲这种现象,也就叫“灯塔效应”。脉冲的周期其实就是脉冲星的自转周期。
脉冲星靠消耗自转能而弥补辐射出去的能量,因而自转会逐渐放慢。但是这种变慢非常缓慢,以致于信号周期的精确度能够超过原子钟。而从脉冲星的周期就可以推测出其年龄的大小,周期越短的脉冲星越年轻。
二、脉冲星发现者
乔斯林·贝尔·博内尔是安东尼·休伊什的研究生,正是她首次发现了脉冲星。1968年,她和休伊什联名在《自然》杂志上公布了这一发现。1973年,她们又共同得到了美国富兰克林管理研究院颁发的迈克尔逊奖章。遗憾的是,就在1974年,当诺贝尔奖第一次授予天文学家时,博内尔的导师休伊什以及同事马丁·赖尔都榜上有名,但她自己却被拒在诺贝尔的殿堂之外。