发信人: jasper_chen()
整理人: jeter(2000-04-27 01:34:40), 站内信件
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１３ 什么是脉冲星？
１９６７年夏天，剑桥大学的赫维什和他的合作者，在十分偶然的情况下，
探测到来自天空的一种从未探测到的射电辐射。这种射电辐射是非常有规则的、
每隔１又１／３秒出现一次的脉冲。更确切地说，这种脉冲每隔１．３３７３０
１０９秒出现一次，发出这种脉冲的辐射源后来就被称为脉冲星。
接着，在这以后的几年中，天文学家又陆续发现了很多这样的脉冲星。说到
这里，你们也许会提出一个疑问：脉冲星为什么未能更早发现呢？这是因为每一
颗脉冲星虽然在一次脉冲当中都会辐射出大量的能量，但这些脉冲是出此的短暂
，因此，射电波的平均强度是很低的。这就是天文学家为什么一直没有发现他们
的原因。此外，由于天文学家在这以前都认为射电源是以稳定的水平发射发出能
量的，因此他们都没有去认真寻找这样的脉冲。
后来，在蟹状星云中发现了一颗脉动得特别快的脉冲星，同时还发现这颗脉
冲星能在可见光的范围内发出辐射，而且光的闪烁正好和射电辐射的时间相一致
。天文学家以前虽然曾多次观测到这颗脉冲星，但都以为它不过是一颗普通的恒
星，因此从未有人试图用足够灵敏的、能发现它每秒钟会闪烁三十次的这样一种
观测仪器去对它进行观测。一颗脉动得这样快的脉冲星，如果单凭肉眼或者仅仅
依靠普通的仪器来进行观察，它的光就似乎是很稳定的。
然而，脉冲星到底是一种什么样的星呢？一个天体如果会以周期性的间歇发
射出能量的话，那么，在这间歇的时间内，它一定正在发生某种物理现象。例如
，它也许是一个正在一会膨胀一会儿收缩的天体，并在每一次收缩时发射出一股
能量。或者它也许正绕着自己的轴或围绕着另一个天体运转，并且每绕一周，就
发射出一股能量。
难以解决的一个问题是：这种脉动为什么会进行得这样快，长的是每４秒钟
脉动一次，短的则是每隔１／３０秒就脉动一次。第一，这种脉冲星必定是一个
非常炽热的物体，否则它就不可能发射出这样大的能量。第二，它必定是一个很
小的天体，否则它绝不可能脉动得这样快。
科学工作者以往所观测到的最小天体是白矮星。白矮星的质量可以和太阳的
质量一样大（其炽热程度也可能和太阳差不多或者更大），但它的体积则不会比
地球大。既然如此，这样的白矮星是否可能通过膨胀或收缩或者通过自转而发出
脉冲来呢？会不会是两颗白矮星在那里彼此绕着转动呢？但是，不论天文学家用
什么样的理论来解释这种现象，他们都无法想象出白矮星为什么会运动得这样快
。
既然不可能是白矮星，那么，有没有可能是更小一点的天体呢？天文学家曾
经根据理论作出了一个预测，认为恒星在引力的作用下可能坍缩到非常致密的程
度，以致恒星里的所有原子核都被挤压而彼此紧挨在一起。在这种情况下，电子
和质子将会相互作用而形成中子，结果，这个恒星将会成为一团“中子浆”。这
样的“中子星”的质量可能有太阳那样大，但直径却只有十来公里。
不过，还没有人探测到中子星；由于中子星是如此之小，所以有些天文学家
担心宇宙间即使有中子星存在，人们也无法探测到它。
可是，这样小的天体应当会飞快地自转，因而就会产生这样的脉冲。这是因
为在这样的天体上可能会出现这样一些条件，使得其中的电子只能通过该中子星
表面的某些点逃逸出来。这样，当中子星自转时，电子就会像一个旋转着的喷头
中喷出的水那样从其中喷射出来，每旋转一周，就会朝地球的方向喷射出一些电
子，从而产生射电波和可见光。
美国康奈尔大学的戈尔德曾经指出，如果情况真是这样，那么，中子星将会
逐渐失去能量，因此，它的脉动率就应当会逐渐减慢。他的推论经过了检验，并
发现实际情况确是如此。因此，就目前看来，脉冲星很可能就是天文学家曾经担
心永远无法探测到的中子星。
阿西莫夫：《你知道吗？——现代科学中的１００个问题》
科学普及出版社 １９８０年
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