近日,我国观测到了一种蜘蛛脉冲星天体。所谓的脉冲星是指旋转的中子星,而中子星是除黑洞外密度最大的星体。那么,这种蜘蛛脉冲星是什么呢?到底蜘蛛脉冲星长什么样?下面我们一起来看看天文专家怎么说。
蜘蛛脉冲星是什么 蜘蛛脉冲星长什么样
日前,中科院国家天文台又传来好消息,科研人员利用俗称中国“天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)观测数据,在球状星团M92中最新发现一个典型的“红背蜘蛛”脉冲双星系统M92A,其距离地球约2.6万光年,也是在M92中首次探测到的脉冲星。
被誉为“宇宙灯塔”的脉冲星,是宇宙中最精确的时钟,也是天文学的重要研究对象之一,天文学家迄今已在30个球状星团中发现157颗脉冲星。脉冲双星系统有多种类型,以红背蜘蛛、黑寡妇蜘蛛命名的两种特殊的脉冲双星系统,最重要的特征是伴星物质正在被脉冲星吸积,就像这两种蜘蛛都倾向于把自己的伴侣吃掉一样。
自从2017年10月,我国射电望远镜首次发现2颗新脉冲星之后,就一直在这方面进行突破,而这次发现是位于球状星团M92中,一种特殊的脉冲双星系统“红背蜘蛛”(redbacksystem)。根据科学记录数据来看,脉冲星的发现有利于对宇宙精确的探索,因为它是属于大质量恒星死亡的产物。一般情况来说,脉冲星的运转周期都非常短,迄今发现最快的甚至只需1.39毫秒就能自转一圈。
而这次的“红背蜘蛛”脉冲星系统周期也是非常的短,轨道周期往往短于1天,轨道偏心率非常接近0。
脉冲星对人类有什么用?
由于脉冲星是在蹋缩的超新星的残骸中发现的,它们有助于我们了解星体蹋缩时发生了什么情况。还可通过对它们的研究揭示宇宙诞生和演变的奥秘。而且,随着时间的推移,脉冲星的行为方式也会发生多种多样的变化。
每颗脉冲星的周期并非恒定如一。我们能探测到的是中子星的旋转能(电磁辐射的来源)。每当脉冲星发射电磁辐射后,它就会失去一部分旋转能,且转速下降。通过月复一月,年复一年地测量它们的旋转周期,我们可以精确地推断出它们的转速降低了多少、在演变过程中能量损失了多少,甚至还能够推断出在因转速太低而无法发光之前,它们还能生存多长时间。
事实还证明,每颗脉冲星都有与众不同之处。有些亮度极高;有些会发生星震,顷刻间使转速陡增;有些在双星轨道上有伴星;还有数十颗脉冲星转速奇快(高达每秒钟一千次)。每次新发现都会带来一些新的、珍奇的资料,科学家可以利用这些资料帮助我们了解宇宙。
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导语:今天我国航天又有一颗卫星成功上天啦,11月10日7时42分,我国在酒泉卫星发射中心,成功发射了脉冲星试验卫星。乘搭的是长征十一号运载火箭,网友们纷纷表示,为祖国的航天事业蒸蒸而上而感到骄傲和自豪。这简直是一言不合就下饺子,一言不合就放窜天猴的节奏啊。
脉冲星试验卫星
中国成功发射脉冲星试验卫星
今天7时42分,我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭,成功发射了脉冲星试验卫星。该星主要用于验证脉冲星探测器性能指标和空间环境适应性,积累在轨试验数据,为脉冲星探测体制验证奠定技术基础。脉冲星被称作宇宙中的灯塔,它们特征明显、易于辨识,在宇宙中的定位位置比较精准。
首次一箭五星
长征十一号运载火箭是我国新一代运载火箭中唯一一型固体火箭。这是它继2015年9月首飞之后,第二次执行发射任务。用于此次发射的脉冲星试验卫星和长十一火箭分别由中国航天科技集团公司五院和一院研制。这是长征系列运载火箭的第239次飞行。
该卫星属太阳同步轨道卫星。卫星入轨并完成在轨测试后,将开展在轨技术试验,验证星载脉冲星探测器性能指标和空间环境适应性,积累在轨实测脉冲星数据,为脉冲星探测及技术体制验证奠定技术基础。此次任务同时还搭载了4颗微纳卫星,开展其他科学技术试验。
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据中国空间技术研究院脉冲星导航卫星科学任务系统总设计师帅平研究员介绍,恒星的一生也像人一样,经历从孕育诞生,到成长成熟,以及最终衰老死亡的整个过程。大体上说来,恒星死亡后的遗骸可以分为三类:白矮星、中子星和黑洞。
“脉冲星就是高速自转的中子星,具有极其稳定的周期性,其稳定度比目前最稳定的氢原子钟还要高1万倍以上,被誉为自然界中最稳定的天文时钟,使之成为人类在宇宙中航行的灯塔。”帅平说。世界上首颗脉冲星导航试验卫星将搭载两种类型的探测器载荷:一个是准直型微通道板探测器,探测面积为2400平方厘米;另一个是聚焦型探测器,聚焦镜头口径为17厘米。
宇宙存在着各式各样的星体,其中有一种星体叫脉冲星。很多人可能是第一次听说这个词,所以并不知道脉冲星是什么?那么,脉冲星是哪种天体呢?它的存在对地球有什么影响吗?下面我们一起来了解。
脉冲星是什么 脉冲星是哪种天体
脉冲星又称波霎,是旋转的中子星,因不断地发出电磁脉冲信号而得名。
脉冲星是在1967年首次被发现的。当时,还是一名女研究生的贝尔,发现狐狸星座有一颗星会发出一种周期性的电波。经过仔细分析,科学家认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号,就把它命名为脉冲星。
人们最早认为恒星是永远不变的。而大多数恒星的变化过程是如此的漫长,人们也根本觉察不到。然而,并不是所有的恒星都那么平静。后来人们发现,有些恒星也很“调皮”,变化多端。于是,就给那些喜欢变化的恒星起了个专门的名字,叫“变星”。
脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律。一开始,人们对此很困惑,甚至曾想到这可能是外星人在向我们发电报联系。据说,第一颗脉冲星就曾被叫做“小绿人一号”。
经过几位天文学家一年的努力,终于证实,脉冲星就是正在快速自转的中子星。而且,正是由于它的快速自转而发出射电脉冲。
正如地球有磁场一样,恒星也有磁场;也正如地球在自转一样,恒星也都在自转着;还跟地球一样,恒星的磁场方向不一定跟自转轴在同一直线上。这样,每当恒星自转一周,它的磁场就会在空间划一个圆,而且可能扫过地球一次。那么岂不是所有恒星都能发脉冲了?其实不然,要发出像脉冲星那样的射电信号,需要很强的磁场。而只有体积越小、质量越大的恒星,它的磁场才越强。而中子星正是这样高密度的恒星。
另一方面,当恒星体积越小、质量越小,它的自转周期就越短。我们很熟悉的地球自转一周要二十四小时。而脉冲星的自转周期竟然小到0.0014秒!要达到这个速度,连白矮星都不行。这同样说明,只有高速旋转的中子星,才可能扮演脉冲星的角色。
什么是中子星?
中子星(neutronstar)是除黑洞外密度最大的星体,恒星演化到末期,经由重力崩溃发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一,质量没有达到可以形成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩形成的一种介于白矮星和黑洞之间的星体,其密度比地球上任何物质密度大相当多倍。
绝大多数的脉冲星都是中子星,但中子星不一定是脉冲星,有脉冲才算是脉冲星。
中子星是除黑洞外密度最大的星体(根据最新的假说,在中子星和黑洞之间加入一种理论上的星体:夸克星),同黑洞一样是20世纪激动人心的重大发现,为人类探索自然开辟了新的领域,而且对现代物理学的发展产生了深远影响,成为上世纪60年代天文学的四大发现之一。
中子星的密度为每立方厘米8^14~10^15克,相当于每立方厘米重1亿吨以上。此密度也就是原子核的密度,是水的密度的一百万亿倍。对比起白矮星的几十吨/立方厘米,后者似乎又不值一提了。如果把地球压缩成这样,地球的直径将只有22米!事实上,中子星的密度是如此之大,半径十公里的中子星的质量就与太阳的质量相当了。
同白矮星一样,中子星是处于演化后期的恒星,它也是在老年恒星的中心形成的。只不过能够形成中子星的恒星,其质量更大罢了。根据科学家的计算,当老年恒星的质量为太阳质量的约8~2、30倍时,它就有可能最后变为一颗中子星,而质量小于8个太阳的恒星往往只能变化为一颗白矮星。但是,中子星与白矮星的区别,不只是生成它们的恒星质量不同。它们的物质存在状态是完全不同的。
简单地说,白矮星的密度虽然大,但还在正常物质结构能达到的最大密度范围内:电子还是电子,原子核还是原子核,原子结构完整。而在中子星里,压力是如此之大,白矮星中的电子简并压再也承受不起了:电子被压缩到原子核中,同质子中和为中子,使原子变得仅由中子组成,中子简并压支撑住了中子星,阻止它进一步压缩。而整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。可以这样说,中子星就是一个巨大的原子核。中子星的密度就是原子核的密度。中子星的质量非常大以至于巨大的引力让光线都是呈抛物线挣脱。
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