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小绿人星

王朝百科·作者佚名  2010-01-25  
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小绿人星是人类历史上发现的第一颗脉冲星,按其在天空中的位置被命名为 PSR 1919+21。由美国一个女实习生首先发现,并在当时全世界科学家都认为在这个星上存在着和我们一样的智慧人类,也向我们发出了信号,要求相互联络,因此按当时科幻小说幻想的外星人“小绿人”称之为“小绿人星”。后来发现它是一种新天体,科学家称它为脉冲星,并最终证实脉冲星就是物理学家们早已预言的中子星。

60 年代,英国剑桥大学的休伊什和他的学生贝尔(现名伯娜尔),一起制造了一面很大的长波(3.7 米)接收天线,用来研究星际电离气体对宇宙射电波的折射效应,即星际闪烁。在这个波长上,只有角直径非常小的射电源才会发生闪烁,较大的射电星系是不会闪烁的。1967 年7 月,刚开始启用这具射电望远镜作观测的几天内,贝尔就记录到有很强的无线电信号起伏。信号的特征不像是星标闪烁,却很像是地面上的无线电干扰。

起初,休伊什把它当作摩托车打火之类的从地面来的无线电干扰而不予理会。以后,这种信号一再反复出现,直到10 月份,他们得出结论:这是来自天体的射电信号。他们又换用了一具更灵敏的接收机,11 月份,他们第一次接收到清晰的、极其规则的无线电脉冲信号。这是人为的吗?会是宇宙飞船发出的吗?会不会是地外文明世界发来的无线电信号呢?这后一种可能性特别令人激动。有本科学幻想小说中曾描写过地外文明世界有种“小绿人”的高级智慧生物,因此,当时有的科学家戏称这种无线电信号为小绿人的信号。

显然,如果让大家知道他们正在接收小绿人发来的信号,那是多么轰动的新闻,记者就会大批地拥进天文台,从而影响科研工作。所以,直到1968年2 月,休伊什才在英国《自然》杂志上发表了他们观测到来自宇宙的射电脉冲星的文章。文章分析了脉冲信号的性质后指出,脉冲星肯定在太阳系之外,可能是某种致密天体,大概是白矮星或者中子星。消息传开之后,各国的射电天文学家立即把注意力转向天空,来证实这一引人注意的发现。两周以后,英国焦德尔雷班克天文台就发表文章,证实了第一颗脉冲星的存在。到1968 年,至少有8 个射电天文台观测到了脉冲星,到现在已发现了500 多个脉冲星。

脉冲星是什么天体呢?人们纷纷提出各种理论,推测什么天体能够发生周期性的脉冲变化。最初,人们认为是白矮星的周期膨胀和收缩运动。但白矮星的脉动周期不会小于2 秒,而多数脉冲星的脉冲周期都小于2 秒。蟹状星云中的脉冲星,脉冲周期为0.033 秒。于是,人们又进一步考虑白矮星双星的公转效应,计算表朋,即使是相接触的双白矮星,其公转轨道周期也不会小于1.7 秒。看来唯一的可能解释脉冲星的物理机制是白矮星自转。自转周期为1 秒以上的白矮星是稳定的,如果周期太短,快速自转产生的离心力就会使白矮星解体。但不少脉冲星的周期都小于1 秒,而且用光学望远镜观测脉冲星竟没有一个是白矮星!

1968 年,帕西尼和高尔德分别发表文章,论述脉冲星是具有磁场的快速自转的中子星。这样才使关于脉冲星的争论告一段落。有两颗脉冲星存在于超新星遗迹中,这一事实既证实了超新星爆发会产生中子星的科学预言,也证实脉冲星就是中子星。此外,帕西尼和高尔德预言,脉冲星由于辐射应该减慢,不久就发现蟹状星云脉冲星的自转周期果然正在减慢。于是,脉冲星即中子星就完全得到肯定。

 
 
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