脉冲星 科普

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无垠的宇宙给了我们无限的遐想，几千年来人们对这浩瀚的宇宙进行观察研究，如今我们能利用现代科技更好的认识和探索我们赖以生存的空间。在这个过程中我们发明的宇宙飞船、太空站、运载火箭、卫星、探测器等。不断的探索不断的发现，也推动了人类的进步和科技的发展。本组视频让我们更深入的了解人类对宇宙太空的奥秘，讲解了超新星的行程过程，讲解了太空站的构成与工作原理、太空行走的过程、展示外星探测器的工作和取得的成果，演示行星之间的相互影响，还能学习到宇宙黑洞、太阳耀斑、超级能量、外星生命等等知识。

  小时候，听说过一种星，质量非常非常大，达到每立方厘米几亿吨，当时想，如果是我们人站在这样的星星上，那不，顷刻间，像被吸收掉一样，化成非常非常小的颗粒，这实在难以想象！？

    这样的星，就是中子星，也叫脉冲星。

    氢原子由一个质子和一个电子组成，质子是电子质量的1836倍，而氢原子核只有原子大小的几千亿分之一，如果氢原子是人民大会堂，原子核只能是个芝麻大小，因此，当核外电子压入原子核后，质子就成了中子，而体积被极大缩小，中子星如此大密度就是这样产生的。

    20世纪60年代，也就是我出生前的7年，英国剑桥大学安东尼、休伊什教授和他的研究小组，通过射电望远镜发现了天空一个脉冲闪烁源，这是人类发现的第一颗脉冲星，40年来，人类已经发现了1850颗中子星。

    处在脉冲星模型中心的中子星直径只有20～30千米，质量约为太阳的1.4倍，但有不可思议的巨大密度，每立方厘米上亿吨（想想看，上万艘万吨巨轮被压缩成比一块方糖还小）。而且，中子星的转速极高，已知最高转速716圈/秒，磁场更是地球磁场的十几亿倍，随着高速旋转，形成方向极强的辐射锥，辐射范围覆盖除射电频段外，还有可见光、X射线、Y射线等高能频段。

    我们银河系有大约2～3千亿颗恒星，根据演进推算，约有20～50万颗中子星，如果20％的辐射能达到地球，我们应该可以观测到7万颗，最初发现的100颗都是正常单脉冲星，目前发现的品种和数目都是有：

毫秒脉冲星 200

脉冲双星 130

X射线脉冲星 80

反常X射线脉冲星 12

磁星 6

星团中的脉冲星 98

银河系之外脉冲星 25

双脉冲星 1

消零脉冲星 100

转动射电射电暂变源 11

    自转周期小于20毫秒的成为毫秒级脉冲星，辐射较弱，周期稳定，计时性最好，这个计时性好到什么程度呢？新发现的毫秒级脉冲星PSR J0437-47一年的观测稳定度，好于美国海军天文台和德国技术物理研究所两个原子计时系统15年的观测。

    脉冲星自转周期来看，单脉冲星周期集中在1秒左右，最长8.5秒，脉冲双星，周期在几十毫秒，最短1.39毫秒，反常X射线脉冲星，周期可长达几十秒。

    脉冲星作为导航和计时有非常好的前景，使未来飞行器飞出太阳系，进入无垠的外空间有了更精确的坐标，当然，脉冲导航技术依然有应用方面的难度，是国内外研究的热门。

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  脉冲星
  

脉冲星被认为是“死亡之星”，是恒星在超新星阶段爆发后的产物。超新星爆发之后，就只剩下了一个“核”，仅有几十公里大小，它的旋转速度很快，有的甚至可以达到每秒714圈。在旋转过程中，它的磁场会使它形成强烈的电波向外界辐射，脉冲星就像是宇宙中的灯塔，源源不断地向外界发射电磁波，这种电磁波是间歇性的，而且有着很强的规律性。正是由于其强烈的规律性，脉冲星被认为是宇宙中最精确的时钟。

• 脉冲星的特征
  

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。　　脉冲星的特征除高速自转外，还具有极强的磁场，电子从磁极射出，辐射具有很强的方向性。由于脉冲星的自转轴和它的磁轴不重合，在自转中，当辐射向着观测者时，观测者就接收到了脉冲。到1999年，已发现1000颗脉冲星。