在浩瀚的宇宙中,存在著一種令人驚嘆的天體——脈沖星,它們的旋轉速度之快,超乎想象。想象一下,一個直徑約20公里的星體,每秒鐘竟能旋轉1500圈,這樣的速度在當今科技時代也顯得尤為驚人。
脈沖星的發(fā)現,要追溯到1967年的一個夏天。當時,愛爾蘭女博士研究生喬瑟琳·貝爾正在使用英國新造的射電望遠鏡觀測星空的無線電信號流量變化。突然,她捕捉到了一個周期為1.33秒的脈沖信號。這個信號如此規(guī)律,以至于貝爾最初誤以為它是外星文明傳來的無線電信號。她興奮地找到了自己的導師休伊什,兩人一同展開了研究。
起初,他們錯誤地將這個信號解釋為外星人的特定電碼,并將其戲稱為“小綠人”。然而,不久之后,貝爾在不同天區(qū)又發(fā)現了三個周期各異的脈沖信號源。這一發(fā)現讓他們意識到,這些信號并非來自外星文明,而是由一種未知的天體發(fā)出的。經過大量的觀測和研究,他們最終確認了這種天體的存在,并將其命名為“脈沖星”。貝爾發(fā)現的那顆脈沖星,成為了人類天文史上發(fā)現的第一顆脈沖星,被命名為CP1919。
遺憾的是,盡管貝爾在發(fā)現脈沖星的過程中發(fā)揮了關鍵作用,但她的名字卻并未出現在諾貝爾物理學獎的獲獎名單上。這一獎項最終頒發(fā)給了她的導師休伊什,導致科研界對這次頒獎的公平性產生了質疑。
那么,脈沖星究竟是什么呢?它們又是如何形成的呢?脈沖星實際上是一種特殊的中子星,它們是在大質量恒星的生命末期經歷超新星爆發(fā)后形成的。在這個過程中,恒星的大部分物質和能量被拋灑到宇宙空間中,只留下一個致密的內核。如果這個內核在形成過程中保持了原恒星的角動量,并且磁場得到進一步增強,那么它就有可能演變成脈沖星。
脈沖星之所以能夠發(fā)出周期性的電信號,是因為它們具備高強度的磁場。這個磁場將周圍的帶電粒子集中在一束極窄的輻射中,并順著磁軸方向形成一道長長的輻射束。然而,脈沖星的磁軸與其旋轉軸方向并不完全一致,時常會出現偏差。這種偏差導致輻射束在空間中搖擺,從而產生了我們接收到的周期性電信號。
目前,人類已經發(fā)現了超過3000顆脈沖星,其中由中國天眼觀測發(fā)現的就有660余顆。這些脈沖星在轉速上存在著顯著的差異,其中旋轉周期小于10毫秒的被稱為毫秒級脈沖星。目前觀測到的脈沖星轉速最慢的為一圈23.5秒,而轉速最快的則達到了每秒鐘730圈,即每1.37毫秒旋轉一圈。那么,脈沖星的轉速是否還有提升的空間呢?答案是肯定的,但也是有極限的。根據目前的研究,脈沖星的轉速最快可以達到每秒鐘約1500圈左右,超過這個速度就可能會超越其自身的物質極限。
脈沖星的存在和研究不僅讓我們對宇宙有了更深入的了解,也推動了天文學和相關領域的發(fā)展。隨著科技的不斷進步,我們期待未來能夠發(fā)現更多關于脈沖星的奧秘。