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云看展 | “宇宙灯塔”脉冲星,它的作用可不小

发布时间:2020年07月14日

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你知道吗?在宇宙中有那么一类天体,虽然被人们发现的时间稍晚,但是却被列为20世纪60年代天文学的四大发现之一,并且它的发现和相关的研究工作曾两次被授予诺贝尔物理学奖,足可见它的影响力与重要性,它就是有着宇宙灯塔之称的脉冲星


脉冲星究竟是什么呢?我们都知道恒星和人类很像,会在经历各种变化以后走向消亡。而有一部分恒星演化到末期会成为中子星。

中子星 图源:百度图片


今天的主人公脉冲星就是宇宙中高速旋转的中子星,因其向宇宙空间发射周期性的脉冲信号而得名,它究竟有哪些独特之处呢?接下来请和小编一起,看看一个脉冲星的自我介绍吧。

北京天文馆“宇宙灯塔”展项 图源:本文作者




脉冲星的自白




大家好!上图中央这颗具有镜面质感的银色小球就是我,别看我的体积非常小,但是密度却高达每立方厘米上亿吨!也就是说,如果你用勺子在我身上取出一块方糖大小的物质,它的重量就相当于地球上一万艘万吨巨轮的总重量。


你们看到这根银灰色的竖直长轴了吗,这代表的是我的自转轴,我的自转速度非常快,你们地球自转一周大约需要24小时,而我们自转速度最快的,甚至可以达到1秒钟就自转716圈,并且非常稳定。


看那磁场两极发出的红色环线,这是我的磁力线,我的磁感应强度是常见U型磁铁的100亿倍,是不是非常强大呢?同样从我磁场两极发出那美丽的锥形灯束,这是我向宇宙空间发出的电磁辐射。


请你仔细地观察我,有没有发现我的自转轴与辐射束不在同一条直线上,这样,随着我的自转,我的磁场就会在宇宙空间划一个圆,如果刚好扫过地球,那么便会被你们地球上非常强大的射电望远镜接收到啦!

中国“天眼”——FAST射电望远镜 图源:百度图片


现在说一说,我为什么被称为宇宙灯塔吧,这是因为我和大海中引导船只航行的灯塔有一些相似之处。

海上灯塔 图源:百度图片


首先,灯塔的灯光只能从窗口发出来,而我发出的辐射也只有两个区域,就是从磁场的两极发出。第二个相同点是海上的灯塔总是不停的但有规则的在转动。每转一圈,从窗口发射出的灯光就会照射到船上一次,不断旋转的话,你们就会看到灯塔的光一明一灭的扫过船只。而我发射出来的辐射就是和灯塔很像,一断一续有规律地扫射到地球,所以有“宇宙灯塔”之称。


听完了脉冲星的自我介绍,大家一定会想,这脉冲星对于人类来说有什么帮助吗?




脉冲星对人类有什么帮助吗?




科学家们认为由于脉冲星的自转周期极其稳定,未来也许会对我们空间飞行器的定位和导航领域有很大的帮助。就像我们在地面需要导航,航天器在宇宙中就像汪洋中的船,更需要宇宙里的灯塔,指引着人类走向遥远的星际!


现在你了解这种独特的天体了吗?欢迎小伙伴们来到北京天文馆参观,在这里你还可以了解科学家与各种脉冲星的“第一次”邂逅、“聆听”一百多颗不同转速的脉冲星的“声音”,最有趣的是你还可以尝试“控制”眼前这颗脉冲星的旋转速度哦。快来和脉冲星交朋友吧~ 我们下期再见!



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