当前位置:首页  >  兴趣圈  >  儿童乐园  >  读一读  >  科学故事

外空中的神秘信号——脉冲星

分享到:

“哥哥,听妈妈说你晚上要去学校天文台观星呀!”在茶几上画画的心心,看着放学回来的开开问道,“不知道会不会接收到外星人发来的消息哦。”

“心心,你这是科幻动画片看太多了吧。”开开放下书包,坐到心心身边,“你在画什么呢?”

“灯塔,看我画得怎么样?”心心骄傲地将基本完工的画作推到开开面前。

图片来源:原创

开开看着心心画上的灯塔,想了想说道:“心心,宇宙中也有一种星体犹如灯塔一般,规律地发射着‘神秘信号’。而且这些信号最初被认为是外星人发来的消息哟。”

“哦,那是什么呀?哥哥你快给我讲讲。”心心期待地看着开开。

“这种星体叫做脉冲星。大多数脉冲星都是高速旋转的中子星。”

“中子星?”心心疑惑地看着开开。

“中子星是除黑洞外密度最大的星体,也是恒星演化到末期的一种形态。”

“那人们是怎么发现脉冲星的呢?又怎么会认为它是外星人发来的信号呢?”心心的问题很多。

“第一颗脉冲星是1967年被发现的。当时,英国剑桥大学的休伊什和他的学生贝尔,在射电望远镜上记录到很强的无线电信号起伏,之后,这种信号一再反复出现,这是一些极其规则的无线电脉冲信号。这会不会是地外文明世界发来的无线电信号呢?因此,当时的科学家借用了一本科幻小说中地外智慧生命‘小绿人’,将这种无线电信号戏称为小绿人的信号。”开开说道,“后来人们发现它是一种新天体——脉冲星。”

“如果没有外星人,那脉冲星是怎么将信号发射出去的呢?哥哥又为什么说它犹如灯塔一般呢?”心心的问题就像连珠炮。

图片来源:《阿兹龟儿童成长百科全书:航天探秘》

“不要急,听我慢慢解释。脉冲星是快速旋转的中子星,而中子星本身存在着极大的磁场。运动的带电粒子会形成与中子星同步转动的射电波束,但强磁场将辐射封闭起来。由于中子星自转轴和磁轴一般不重合,于是射电波束沿着磁轴方向,从两个磁极区辐射出去,在宇宙中形成两个圆锥形的辐射束。”开开一边说一边用手比划着,“当辐射束经过地球时,就好似灯塔发出的光线一般,形成一断一续有规则的脉冲信号。这种现象也被称作‘灯塔效应’,灯塔模型也是现在最为流行的脉冲星模型。”

“这么看来,脉冲星还真像宇宙中的灯塔一般。”心心感叹道,“那我们多久会接收一次‘灯塔’消息呢?”

“一开始科学家认为脉冲星要靠消耗自转能来弥补辐射出去的能量,因此其自转速度会逐渐放慢,也就是说脉冲星自转周期越短的有可能越年轻。可惜后来人们观测到了自转周期短至毫秒的脉冲星,只是这颗脉冲星并不年轻。经过不断地研究发现,最终天文学家确定每当脉冲星自转一周,地球上的我们就能接收到一次它发来的‘消息’,也就是说脉冲星的脉冲周期其实就是它的自转周期。”

“脉冲星真是外空中的神秘使者!”心心拿起画笔在自己画的灯塔旁边又画了一颗脉冲星。


 

【小知识】脉冲星

脉冲星于1967年,由英国剑桥大学的休伊什和他的学生贝尔发现。大部分脉冲星是快速旋转的中子星。运动的带电粒子形成与中子星同步转动的射电波束,射电波束沿着磁轴方向,从两个磁极区辐射出去,在宇宙中形成两个圆锥形的辐射束。脉冲星的脉冲周期与它的自转周期相同。