宇宙中的奇葩“双脉冲星”被称为相对论的实验室

漫随

双脉冲星：最好的相对论实验室
红巨星：当一颗恒星度过它漫长的青壮年期——主序星阶段，步入老年期时，它将首先变为一颗红巨星。之所以称它为红巨星，是因为其本身呈现红色，体积又很巨大的缘故。金牛座的毕宿五和牧夫座的大角星都是红巨星。

中子星：又名波霎，她是恒星演化到末期，经由重力崩溃发生超新星爆炸之后，可能成为的少数终点之一。

太阳质量：在天文学中，太阳质量是一种质量单位，等于太阳的质量，即1.989×1030千克。
1967年7月，女博士研究生乔斯琳·贝尔在使用射电望远镜观察太空的时候，发现天空中出现奇怪的脉冲信号。最后证明，这是一种新型的还不被人们认识的天体，它就是脉冲星。

脉冲星是老年的恒星经过一次超新星爆发之后的产物，它爆发之后就只剩下一个核心，也就是中子星。中子星密度极高，质量不小，它们有很强的磁场，磁场从两个磁极发射出来，向太空中喷射出锥形的能量波。由于它们疯狂地高速自转，所以从磁极喷射出来的能量就像是旋转的灯塔那样，一圈又一圈地横扫过深邃的星空。如果地球上的人们正好处在被它扫射的范围内，就能捕捉到它的脉冲信号，我们称呼此类星体为脉冲星。
自乔斯琳·贝尔发现第一颗脉冲星以来，科学家发现的脉冲星已经超过1000颗。但是在2004年，天文学家发现了双脉冲星。听到双脉冲星这个名字，有些人会不以为然，早在1973年，科学家就已经发现了双脉冲星，它们被称为PSR1913+16。

其实错了，请注意，以前发现的所谓双脉冲星并不是真正的双脉冲星，它们是一颗脉冲星和一颗中子星的组合，就像是一个人跟一个黑猩猩在一起。而此次出现的这对双脉冲星是实实在在的同类，两颗实实在在的脉冲星在一起。
这对货真价实的双脉冲星编号是PSRJ0737-3039A/B。PSR三个字母告诉人们是脉冲星，后面的两组数字告诉人们它俩在天空的坐标，也就是赤纬度和赤经。最后的A/B告诉人们这是双星，一个是A，另一个是B。论质量，它们俩相差无几，A的质量是1.337个太阳质量，B的质量为1.251个太阳质量。但说到自转周期，A与B却有着很大的差距。A的自转周期是0.022秒，而B的自转周期是2.7秒。它们就像是一对灯塔，横扫过深邃的宇宙，向宇宙宣布它们之间亲密的关系。

这一对脉冲星的发现，有着戏剧化的历史。2003年4月，B首先被发现，它的脉冲周期是22毫秒，从周期上来看，它似乎是一个很普通的脉冲星，但是它的脉冲周期会发生变化。一般来说，脉冲星的周期都很准，在几十年内都可以当作是最准确的时钟。它的周期变化表明，可能还有另一个伴星在它的身边，而且这颗伴星很可能是一颗中子星，就像是以前发现的PSR1913+16那样，是脉冲双星。如果这样的解释成立，那就是一个很完美的结果，它很符合天体演化的规律。于是这一结果出现在2003年的学术刊物上。但是，事实却不是这样。
新的发现引来了更多的观测者，美国的绿岸和澳大利亚的帕克斯射电望远镜都投入到对它的观测中。一个月之后，新的结果出来了：它确实有一颗伴星，但是这颗伴星不是一般的中子星，而是一颗也能发出脉冲信号的中子星，也就是脉冲星。从此，天文发现史上的第一对真正的双脉冲星出现了。
既然是双星，那么它们就肩并肩地站在一起，在一个平面上相互做环绕运动。地球上的天文学家很幸运，也处在这个平面上，可以看到双脉冲星互相绕转的过程。但是，地球上的天文学家也是不幸的。2009年，科学家发现，B的信号失踪了，再也接收不到B的电磁脉冲信号了。原来，这是因为进动造成的结果。
把一个陀螺放在光滑的冰面上，用鞭子抽它，陀螺就转动起来。陀螺的自转轴不停地指向天空中不同的方向，看起来，陀螺就像一个不倒翁那样摇摇晃晃，这就是进动。
当发生进动的时候，B那本来对准地球的电磁波束也就偏离了方向，不再指向地球。于是，B的信号就不能被地球科学家观测到了。
但是此刻，如果在宇宙另一个方向的某一个地方，恰好也有一些天文学家在研究这个双脉冲星系统，那么就会出现跟地球上科学家一样的戏剧性结果。他们本来只知道有一颗脉冲星，但是此刻，另一颗脉冲星的信号也扫了过来，于是，他们就发现了两颗在一起的脉冲星。
B的信号消失了，但这仅仅是暂时的。当双脉冲星完成一个进动周期的时候，B的信号还会再次出现，双脉冲星的进动周期非常快，只有21.3年。至于B的波束到底什么时候才能再一次扫过地球，地球科学家依据仅仅观测七年的资料，还是无法作出精确的预测。
PSRJ0737-3039A/B的出现大大出乎人们的意料，因为这不符合正常的天体演化规律。它们的前世并不是脉冲星，而是恒星，经过了两次大灾难，才能出现这一对脉冲星。而一次大灾难，足以毁掉另一个，两次大灾难，它们却都能保留在原地，这实在是一种奇迹。
一般说来，脉冲星的前世就是一颗较大的恒星，但是这颗恒星已经老迈。像太阳那样的恒星是个富翁，有着无穷的氢元素，足够一直不停地燃烧下去，但这样的恒星就好像穷光蛋，已经把氢元素都消耗光了。要想继续生存下去，只能来一次决定性的革命，那就是一次猛烈的喷发。
首先，质量较大的A顺利地完成了这样一次大爆发，把外层物质抛射出去，就只留下一个核心。这个核心异常的致密，一个手指头大小的一块，也会达到上亿吨的重量。A半径只有十几千米，其总质量却跟太阳差不多。A从此有了一个新的名字——中子星。中子星的密度极大，磁场也极其强烈，如果能向外界发射出电磁波束，那么它就是脉冲星。A就是这样能发射脉冲信号的脉冲星，它顺利地完成了从老年恒星向脉冲星的转化。
但是，在A发生大爆发的时候，那猛烈的气浪足以把周围的一切都推开，但B居然没有被推开，这让天文学家十分困惑，他们不明白在A爆发的时候为什么没能把B驱赶走。
接下来，质量较小的B也要完成这个脱胎换骨的转化，它们的转变方式是一样的。首先，B会膨胀成为一颗红巨星，体积非常巨大。这对它来说是个危险的事情，危险的原因是因为高密度A的存在，B那膨胀的物质很容易被A掠夺。它首先被A吸收成为一个吸积盘，然后源源不断地被A吞噬。
但是，B也顺利地完成了爆发过程，也成为一颗脉冲星。它当初是否被A抢掠了一些物质？现在科学家没法回答。它在爆发的时候，为什么没有把A推开，而让A继续待在身边？科学家也无法回答。种种迹象显示，B的爆发相当温和。它们在转化的过程中，双双包容对方的存在，这是一个奇迹，也是一个很偶然的现象。
A与B就像破茧成蝶一般，经过了一般恒星的老龄阶段，各自再经过大爆发，顺利地双双演化成脉冲星。它们前世是双星，今生依然是双星，就像是梁山伯与祝英台。
PSRJ0737-3039A/B这对货真价实的双脉冲星的出现，让科学家们很是兴奋。爱因斯坦提出相对论之后，科学家一直找不到好的检验相对论的方法，为此费尽了脑筋，现在好了，这对双脉冲星就是验证爱因斯坦相对论最好的场所。
如果按相对论理论，它们的高密度会导致空间弯曲。当它们两个与地球都处于一条直线上的时候，假设此时B在远处A在近处，B的脉冲信号要想到达地球，就要从A的身边经过。但是，A的强大引力会把周围的空间搞得弯曲了，那么B就需要走过这段弯曲的路程才能到达地球。这种情况已经被科学家们观察到，额外的路程让信号迟到了100微秒。这表明，在那里，空间确实变得弯曲了。
另一个验证也得到了满意的结果：这对双脉冲星还会导致时间变慢。通过一系列实验，可以得出结论，如果一个钟表在这里，与正常时间相比它会慢386微秒。
双脉冲星基本上处于跟我们的视线水平的位置，分别在地球的左右两侧，当一个挡住另一个的时候，科学家们可以研究它们的很多特性。虽然它们侧向着我们，但还是有一点倾斜，它们自转的时候，可以让天文学家看到它的每一个侧面，就像是乘坐在飞船上围绕着它探测那样。
这对双脉冲星在物理学中还有很多其他的试验价值，科学家正在利用这个最好的实验室加紧试验。因为他们知道，这个最好的实验室最终必然会遭到破坏，破坏者其实就是这对双脉冲星自己，这个系统总有一天将会崩溃。
它们相互环绕一圈的时间是145分钟，两者之间的距离也近得很，只有90万千米，仅仅比地球与月球的距离大两倍，这么近的距离是很危险的：由于它们是高密度的天体，引力都很大，其结果只能是一步步地向对方靠近。现在它们每天向对方靠近7.42毫米。照这样下去，8500万年之后，这对双星将会相撞。
那是一个猛烈的过程，也是它们的死亡之期。哪怕是在湮灭的时刻，它们也没有忘记给科学家带来另一个试验——极其强大的引力波。
这个双脉冲星系统，实在是科学家梦寐以求的相对论实验室，它们是科学家的宝贝，科学家太爱它们了。

漫随

双脉冲星：最好的相对论实验室红巨星：当一颗恒星度过它漫长的青壮年期——主序星阶段，步入老年期时，它将首先变为一颗红巨星。1967年7月，女博士研究生乔斯琳·贝尔在使用射电望远镜观察太空的时候，发现天空中出现奇怪的脉冲信号。

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抓紧实验，再过8500万年就相撞了[呲牙]

漫随

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山东老妖

太阳质量才2吨多点?