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2017-10-16

[天文地理知识]脉冲星是啥?有什么用?

  [天文地理知识]脉冲星是啥?有什么用?


  10月10日,中科院国家天文台发布了一个令人振奋的消息:科学家们使用位于贵州的FAST望远镜找到了2颗新的脉冲星。这是中国人第一次使用自己的望远镜找到新的脉冲星。


  这两颗脉冲星都是由FAST在南天银道面通过漂移扫描发现的。


  一颗编号J1859-0131(又名FP1-FAST pulsar #1),自转周期为1.83秒,据估算距离地球1.6万光年;


  一颗编号J1931-01(又名FP2),自转周期0.59秒,据估算距离地球约4100光年。
 

FAST新发现脉冲星的艺术效果图
 

  (FAST新发现脉冲星的艺术效果图)


  作为这则新闻主角之一的FAST望远镜,相信大家并不陌生,没错就是这口大“锅”
 


 

  但你知道为啥它叫FAST吗?

FAST望远镜

  天文望远镜的学术名称一般都很复杂,为了有利于传播,所以往往会取一个通俗好记的名字。


  FAST全名叫做500 米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope),简称FAST。


  那射电望远镜又是啥?


  为了探索宇宙,天文学家需要研制各种各样的望远镜来观测宇宙。所有的望远镜,其实都是对电磁波谱各波段的观测,这些望远镜的主要区别在于观测波段的不同。


  而射电其实是天文学中的独有说法,其他学科里通常叫微波和无线电波。


  手机信号、家里用的微波炉,都是工作在射电波段,波长从厘米波到米波。收音机工作的无线电波,也属于射电波段。
 


 

  关于FAST望远镜,就先说这么多。下面咱来说说另一位主角——脉冲星。


  什么是脉冲星?


  脉冲星可以说是特殊的中子星。可能对天文不太了解的小伙伴会问了,那中子星又是什么?


  好吧,我从根上讲起~


  恒星,都知道吧,这要再不知道真没法讲了......

  有一些恒星死后,会爆炸,变成超新星;超新星爆炸以后剩下的渣滓,有一部分就是中子星(也有可能是白矮星或者黑洞);如果这个中子星碰巧有磁场,那么它旋转起来就会形成脉冲星。


  脉冲星最大的特点是它的辐射束会周期性快速扫过地球,使地球人看到一个个周期脉冲。


  这就好像我们乘坐轮船在海里航行,看到过的灯塔一样。


  设想一座灯塔总是亮着且在不停地有规则运动,灯塔每转一圈,由它窗口射出的灯光就射到我们的船上一次。不断旋转,在我们看来,灯塔的光就连续地一明一灭。


  脉冲星也是一样,当它每自转一周,我们就接收到一次它辐射的电磁波,于是就形成一断一续的脉冲,这种现象也叫做“灯塔效应”
 

灯塔效应动态图

  我们为啥要寻找脉冲星?


  脉冲星具有在地面实验室无法实现的极端物理性质,是理想的天体物理实验室,对其进行研究,有希望得到许多重大物理学问题的答案。


  譬如:脉冲星的自转周期极其稳定,准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学及技术应用提供了理想工具。


  2016年2月11日,LIGO合作组宣布首次直接探测到广义相对论预言已久的引力波之后,对引力波的探测已经成为天文学界的热门话题。


  通过对快速旋转的射电脉冲星进行长期监测,选取一定数目的脉冲星组成计时阵列,可以探测来自超大质量双黑洞等天体发出的低频引力波。

        以上由天文地理君整理。


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