邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:16.00

[趣科学]黑洞“现形”前,百年天文史上发生过哪些大事?

文_王国燕 桂思奇

2022-07/总第316期

阅读数4

202207qkx1-1a.jpg

地处我国贵州省黔南的500米口径球面射电望远镜(FAST),俗称“天眼”,截至2018年9月12日,“天眼”已经发现44颗经过国际认证的脉冲星(图片来源:东方IC)


2019年,汇集数百名顶尖科学家、官员、天文产业代表等在布鲁塞尔举行盛大庆典。主题为“在同片天空下”的天文学百年大会,在全球范围内相继开展为期一整年的天文学科普与庆祝活动,从而让公众了解天文学在过去100年以来的重大进展与突破。

就在过去这短短的100年里,天文学的突破比以往几千年都要多得多,而且更有趣,也更具影响力。脉冲星、引力波、宇宙大爆炸、类星体、双中子星合并……这些频上热点的天文学大事件,你都了解多少呢?


脉冲星

当你看到科幻片里宇航员操纵飞船的画面时,是否有过这样的疑问:在浩瀚无垠的太空中驾驶宇宙飞船,要如何分清东西南北呢?

其实,太空也有它的“路标”,那就是宇宙“灯塔”——脉冲星!

脉冲星是在1967年由英国剑桥大学的天体物理学家、诺贝尔物理学奖得主安东尼・修伊什(Anthony Hewish)首次发现的。

修伊什的学生贝尔女士(Jocelyn Bell),在此次发现中承担了重要的观测和分析数据工作。一开始发现脉冲星发射出的电磁波时,她还以为这是外星人向我们发射出的信号,因此,她发现的第1颗脉冲星还被戏称为“小绿人1号”。

那么,什么是脉冲星?它为什么能充当宇宙“灯塔”?

第 7期稿件634.jpg

中子星构想图(图片来源:ESO/L.Calçada/CC-A)

脉冲星其实就是高速旋转的中子星,中子星由恒星演变而来:经过“超新星爆炸”之后,就只剩下了一个致密的“核”,其质量超过太阳质量,而直径仅有几十千米。它的旋转速度很快,有的甚至可以达到每秒1 000多圈。

在旋转过程中,由于其超强的磁场和极端的物理条件,在中子星的两极会产生准直性的电磁辐射(包括射电波、可见光、X射线或伽玛射线)。随着中子星的旋转,这种辐射就像灯塔旋转的光束那样周期性地进入和离开我们的视线。

这种强烈的规律赋予了脉冲星最精确“宇宙时钟”的特质,它规则的信号甚至能精确到千万亿分之一!

脉冲星如此稳定的脉冲信号给人类提供了巨大的科学研究价值,一方面可以作为计时的依据;另一方面,将来在进行宇宙空间探索的时候,人们可以利用脉冲星进行星际导航,帮助人类走出太阳系,向宇宙深处探索。

50多年过去了,科学家从没有停止对脉冲星的探索。现在,已知的脉冲星超过了2 000颗。


青辅协会员专属文章,

以下平台可使用同一账号密码登录,点击开始同步密码

确认