> 1968年2月,英国刊物“自然”杂志发表了
> 一条激动人心的消息,以至全世界的报纸都来报道,
> 说是安东尼。休伊什在剑桥领导的一个研究组宣布他
> 们收到了来自宇宙空间的无线电信号。
接受到这种无线电信号的装置是剑桥新建造的新
型射电望远镜,这台望远镜本来的目标是观测射电辐
射受行星际物质的影响。它的特点是能够识别快速变
化的脉冲信号,整个装置不能移动,只能依靠各天区
的周日运动进入望远镜的视场而进行逐条扫描。
1967年7月,这台仪器正式投入使用,接受
波长为3.7米。用望远镜观测并担任繁重记录处理
的是休伊什的女博士研究生乔斯琳.贝尔。
在观测的过程中,细心的贝尔小姐发现了一系列
的奇怪的脉冲,这些脉冲的时间间距精确的相等。她
马上报告了他的导师。虽然休伊什认为这只是认为的
现象,第二天的同一时间他仍到了现场。在同一天区
通过视场的时候,奇怪的脉冲信号又出现了。显然,
信号不是来自于地球。那这些信号会是外星文明发出
来的吗?它是如此的像是人为的信号。
> 那这些信号会是外星文明发出来的吗?
> 它是如此的像是人为的信号。
如果说信号来自围绕另一颗恒星运转的
的行星,脉冲的间隔会有节奏的变短变长。
(由于行星的运转,它会有时向着我们运动
有时背离我们运动,由多普勒效应可知)。
很快各种各样的解释出台了。如果是外
星人发出的信号,有人猜想外星人应该是绿
色的,能进行光合作用,个子很矮,这就是
所谓的‘小绿人’。
不久,乔斯琳.贝尔又发现了几颗脉冲
星。居然会有几类小绿人选取同样的难以期
望的频率同时和地球进行通讯联系,这种可
能性太小了。贝尔小姐这么认为。
1968年1月底,宣布发现第一颗脉
冲星的第一篇文章向“自然”杂志投了稿。
在文章刊登前几天的学术报告会上,著名的
霍伊尔教授猜测说:脉冲星应该是超新星爆
发后的残余星体,而不是白矮星!
由于这个发现牵扯到所谓的小绿人的问
由于这个发现牵扯到所谓的小绿人的问
题,新闻界因此而特别的感兴趣。
最令天文学家惊奇的是脉冲星的辐射变化
之迅速。周期为秒的量级。随着探测器的分辨
率的提高,测得的脉冲的精细结构也就更清楚。
万分之一秒的射电强度变化也能看得出来。
如此高频的光变表明脉冲星的发光尺度是
如此之小,直径不能大于几百公里。而白矮星
的直径是几万公里,地球的直径是13000
公里。
人们还发现了脉冲星的周期在变长,平均
一千万年周期翻一番。
现在的问题是脉冲星有光学辐射吗?
将所有的被观测到的脉冲星按位置画到一
张天图上,它们的大多数落在了银河带天区,
这表明脉冲星就分布在恒星中间。
人们在用光学望远镜寻找脉冲星的光学对
应体的时候遇到了困难。因为目视观测无法区
分如此暗弱的源的辐射是连续的还是脉冲式的!
蟹状星云中的脉冲星
1968年秋,在蟹状星云的方向发现了周期
为0.03秒的脉冲信号。也就是说,公元1054
年中国超新星的爆发残云给人们送来了脉冲信号。
如何找到蟹状星云方向的这颗脉冲星,这个课
题摆在了天文学家的面前。
方法总是有的。
采用的特殊技术是:根据脉冲星的周期,将接
受到的光信号在每个周期里分为两个部分,分别送
到两处电视屏幕上。脉冲所在的那一部分信号送到
电视屏幕上会得到一光学源,而另一部分则没有。
1968年11月,威廉.约翰.科克和迈克
尔.迪斯尼两位年轻人决定进行这个工作。1969
年1月15日20点左右,他们成功了!
至此,脉冲星的发现可谓已经结束,可是什么
是脉冲星?在下面的续文里我将继续抄。为了方便,
标题仍为脉冲星的发现。
什么是脉冲星
前文指出,脉冲星和超新星爆发有某种联系。
这在蟹状星云脉冲星发现后已经明确。在船帆座
的一颗超新星的残云中也发现了脉冲信号,并且
光学的观测证实它是一颗恒星。这颗脉冲星的周
光学的观测证实它是一颗恒星。这颗脉冲星的周
期比蟹状星云脉冲星的周期要长,但在所有的脉
冲星中,它的周期第三短。
用可见光寻找其它的脉冲星的工作一直一无
所获。人们猜测,超新星爆发后即形成脉冲星,
它的光学辐射逐渐减弱,周期逐渐变长。
可是脉冲星究竟是什么?超新星爆发后剩留
的是什么?
我们已经知道,脉冲星的周期是如此之短,
产生辐射的空间范围是非常小。这种周期性的辐
射机制是什么?和造父变星一样吗?(恒星不断
的膨胀收缩引起光变)。那么脉冲星的密度应该
比人们所知的密度最大的天体--白矮星还要大
的多的多。什么物态会有如此大的密度?
早在30年代,中子发现后不久,理论物理
学家就提出了中子星的假设。即电子被压进核里,
形成中子。简并的中子压支撑着恒星。
那么我们来看,中子星的密度又太大了,它
的震荡周期比脉冲星快的多。中子星的震荡不是
最后的答案。
托马斯.戈尔德的解释
自然界中另一个极有规律的周期运动是自转。太阳
的自转周期为27天。脉冲星的周期脉冲是不是自转引
起的?
如果上述假设成立,脉冲星要在一秒内自转一周以
上,对蟹状星云脉冲星,它则要自转30圈。而自转的
强大的离心力决定着自转天体的高密度。白矮星是不可
能有如此快速的自转。中子星则可以!
天体物理界目前公认戈尔德的假说是合理的,据估
算,中子星的自转随时间变慢,损失的自转能不仅维持
着脉冲星的辐射,甚至还担负着整个星云的发光。
中子星类似于地球具有磁场,在高速自转的过程中,
带电粒子沿两磁极的磁力线高速射出,从而发出方向性
极强的辐射,形成两个辐射锥,自转使的锥的方向周期
性改变,光锥扫到地球上,我们就观测到一个脉冲。
1974年,诺贝尔物理奖颁给了休伊什,以
奖励他所领导的研究小组发现了脉冲星。
令人遗憾的是,脉冲星的直接发现者,乔斯琳
.贝尔小姐不在获奖人员之列。事实上,在脉冲星
的发现中,起关键作用的应该是贝尔小姐的严谨的
科学态度和极度细心的观测。物理界的大多数的人
极度细心的观测。物理界的大多数的人
为贝尔小姐打报不平,认为至少她应该与她的导师
平分诺贝尔物理奖。
新问题总比已解决的问题多的多,由于兴趣的
问题,我不把关于脉冲星的尚未解决的问题列出。
有趣的一点是,脉冲星并不脉动,也就是根据观测
给出的名字是不恰当的。这种现象在物理界是十分
普遍的。类星体即是另一个例子。
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