脈沖星的威力：方糖大小堪比萬噸巨輪質(zhì)量

10月10日，中科院科學(xué)傳播局、中科院國家天文臺聯(lián)合發(fā)布了世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡——500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）取得的首批成果。FAST工程副總工程師李菂介紹，F(xiàn)AST望遠(yuǎn)鏡調(diào)試進(jìn)展超過預(yù)期，并首次新發(fā)現(xiàn)脈沖星——探測到數(shù)十個優(yōu)質(zhì)脈沖星候選體，其中6顆已經(jīng)通過國際認(rèn)證。

什么是脈沖星？發(fā)現(xiàn)脈沖星有什么意義？

本領(lǐng)高強(qiáng)的星星

脈沖星是一種高速自轉(zhuǎn)的中子星。它以極快的速度旋轉(zhuǎn)，發(fā)射出周期性脈沖信號，因而得名。至今，脈沖星已找到了2700多顆。

脈沖星稱得上是星星里的“健身高手”。因為它“肌肉”最發(fā)達(dá)——密度極高，每立方厘米就重達(dá)上億噸，一塊方糖大小就相當(dāng)于地球上一萬艘萬噸巨輪的質(zhì)量。

脈沖星還是宇宙中最精確的時鐘。地球自轉(zhuǎn)一周需要24小時，而脈沖星的自轉(zhuǎn)周期要按秒計算。如由科學(xué)家借助FAST發(fā)現(xiàn)并通過國際認(rèn)證的兩顆脈沖星，一顆編號為J1859-0131，自轉(zhuǎn)周期為1.83秒，距地球約1.6萬光年；另一顆編號為J1931-01，自轉(zhuǎn)周期為0.59秒，距地球約4100光年。

因為脈沖星自轉(zhuǎn)周期極其穩(wěn)定，讓它在計時、引力波探測等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。對其進(jìn)行研究有望得到許多重大物理學(xué)問題的答案。專家介紹，“通過對快速旋轉(zhuǎn)的射電脈沖星進(jìn)行長期監(jiān)測，就可以探測來自超大質(zhì)量雙黑洞等天體發(fā)出的低頻引力波?！贝送猓渤蔀槿祟愒谟钪嬷泻叫械摹盁羲?，為近地軌道、深空和星際空間飛行的航天器提供自主導(dǎo)航信息服務(wù)。

誰最先發(fā)現(xiàn)脈沖星

脈沖星是20世紀(jì)60年代天文的四大發(fā)現(xiàn)之一。最先發(fā)現(xiàn)它時，科學(xué)家還以為是外星人傳來的信號。

1967年8月，劍橋射電天文臺的女研究生喬瑟琳·貝爾在紛亂的記錄紙帶上察覺到一個奇怪的“干擾”信號，經(jīng)多次反復(fù)鉆研，她成功地認(rèn)證：地球每隔1.33秒接收到一個極其規(guī)則的脈沖。得知這一驚人消息，她的導(dǎo)師休伊什曾懷疑這可能是外星人 “小綠人”發(fā)出的摩爾斯電碼。

不過，進(jìn)一步的測量表明，這個天體發(fā)出脈沖的頻率精確得令人難以置信，并沒有電碼的明顯豐富信息。接下來，貝爾又找出了另外3個類似的源，排除了外星人信號，因為不可能有三個“小綠人”在不同方向、同時向地球發(fā)射穩(wěn)定頻率信號。

1968年2月，貝爾和休伊什聯(lián)名在英國《自然》雜志上報告了新型天體——脈沖星的發(fā)現(xiàn)。貝爾的導(dǎo)師休伊什最終因這項發(fā)現(xiàn)獲得1974年諾貝爾物理學(xué)獎。作為第一發(fā)現(xiàn)者的貝爾，在這項發(fā)現(xiàn)中的貢獻(xiàn)被忽略。直到1993年，兩位美國天文學(xué)家因發(fā)現(xiàn)脈沖星雙星而榮獲諾貝爾獎時，諾貝爾獎委員會邀請貝爾參加了頒獎儀式，算是一種補(bǔ)償。（本刊綜合）endprint