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双脉冲星检验爱因斯坦预言

>作者:科普教育  来源:世界未解之谜  更新时间:2007年11月28日 【字体:

自从人类进化到两脚着地头顶蓝天以后,神秘的星空就使无数的人为它痴迷,它的魅力无穷无尽,吸引着一代又一代的人一直坚持不懈的探索着。至今为止,人类已经了解了很多关于它的知识。在2004年,天文学家又取得了突破性进展,天文学家发现了由一对高速旋转的脉冲星组成的双星,名字叫PSRJ0737-3039A/B,这被称为人类研究中子星36年来一个“分水岭”式的发现。

  “与1974年发现的名为PSR1913+16脉冲双星相比,这一双脉冲星系统的轨道周期更短,引力辐射更强,是一个更理想的引力波实验室。双星系统中的两颗星都是脉冲星,又成为研究两个脉冲星之间相互影响的实验室。这都意味着这次发现的双脉冲星系统具有新的特点和更高的研究价值。”北京大学天文系教授吴鑫基说。

  30年探索天文学家终有获

  “从1974年赫尔斯和泰勒教授发现第一个射电脉冲双星PSR1913+16以后,天文学家花了30年的时间才发现这个双脉冲星系统,如此之难,显得弥足珍贵。”吴鑫基教授说。

  据了解,2003年4月被发现的PSRJ0737-3039A,周期22毫秒,它的脉冲周期在变,有时长有时短,并且有规律可寻,据此,科学家肯定这是一个双星系统,并将这一结果发布在2003年12月的《自然》杂志上。

  一个月后,也就是到了2004年,当来自澳大利亚Parkes天文望远镜的数据被重新分析时,研究人员证实B星实际上也是一颗脉冲星。

  “发现双脉冲星系统是极其困难的。”吴教授说,“年轻的中子星都是强磁星,具有很强的偶极磁场。磁极冠区会源源不断地产生高能电子,高能电子在极强的磁场中只能沿着开放磁力线向外运动并产生辐射。所以,在两个磁极冠区分别形成圆锥形的辐射区,就像海上的灯塔一样,发出两束强大的射电波。它的自转,使得这两个辐射锥绕自转轴旋转,中子星的辐射束每扫过地球一次,我们的射电望远镜便接收到一个很窄的脉冲信号。这就是中子星被称为脉冲星的原因。

  “而只有两个脉冲星的辐射束都能扫过地球的情况下,我们才能发现双脉冲星系统。但是,脉冲星的辐射束很窄,两颗星的辐射束都能扫过地球的机会不多。所以发现双脉冲星系统极其困难。”

  吴教授说,这次的发现是由多个国家合作,使用澳大利亚Parkes的64米口径射电望远镜,每天不停的在无边宇宙中搜索。

  双脉冲星系统极罕见

  吴鑫基教授说,“从演化的角度来说,产生双星,即双中子星系统的几率比较小,双脉冲星系统更少。要形成双中子星系统,两颗恒星的质量都要求比较大。并且,第二颗恒星演化到超新星爆发时,往往在产生第二颗中子星的同时使这个双星系统瓦解,只有少数能够形成双中子星系统。这次发现的双脉冲星系统不但没有瓦解,还是由一个毫秒脉冲星(A星-周期22毫秒)和一个正常脉冲星(B星-周期2.27秒)组成,A星年龄老、转速快、磁场弱;B星年轻,转速慢、磁场强。正好与毫秒脉冲星产生的理论模型符合。”

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