脈衝星與中子星的關係

1樓：小團圓

中子星和脈衝星在天文研究中是經常談及的。宇宙中存在中子星，其理論是馬德和茲威基首先提出來的，並指出中子星是由超新星**而產生出來的。2023年天文觀測到脈衝星的存在，從而也證實了中子星的存在。

一般而言，脈衝星一定是中子星（又稱核子星）。據天文研究發現，中子星都是強磁星，具有極強的磁場存在。年輕的中子星自旋速度較快，其磁場磁力線變化在某個方向就形成了很強的電磁脈衝波輻射出去，於是就被我們測量到了，稱之脈衝星。

當然，如果某中子星離我們過於遙遠或它自轉軸的角度關係，形成的脈衝輻射波波束沒有掃過地球，那麼我們也接收不到，故也就測不到該脈衝星的存在。有些中子星由於年齡太大，自轉速度減慢下來，於是脈衝輻射特性也就減弱了，於是變成了無脈衝的寧靜的中子星。

中子星是處於演化後期的恆星,它也是在老年恆星的中心形成的。只不過能夠形成中子星的恆星，其質量更大罷了。根據科學家的計算，當老年恆星的質量大於十個太陽的質量時，它就有可能最後變為一顆中子星，而質量小於十個太陽的恆星往往只能變化為一顆白矮星。

中子星另一個重要特徵是存在強度極高的磁場，超過10的12次方高斯，它使表層的鐵聚合成長長的鐵原子鏈：每個原子都被壓縮並沿磁場被拉長，而且首尾相接，形成從表面向外伸出的“須狀物”。在表面以下，由於壓力太高，單個原子不能存在。

它使中子星沿著磁極方向發射束狀無線電波（射電波）。中子星自轉非常快，能達到每秒幾百轉。中子星的磁極與兩極通常不吻合，所以如果中子星的磁極恰好朝向地球，那麼隨著自轉，中子星發出的射電波束就會象一座旋轉的燈塔那樣一次次掃過地球，形成射電脈衝。

人們又稱這樣的天體為“脈衝星”。2023年發現了脈衝星，首次證明了中子星的存在。現已發現1620多顆脈衝星，普遍認為它們就是旋轉的中子星。

蟹狀星雲脈衝星和船帆座脈衝星的脈衝週期極短，說明它們不可能是白矮星。據認為，脈衝星是由於它們的旋轉和強磁場而產生的一種電動力學現象，就像發電機的情況一樣。另有證據表明，某些雙星x射線源也包含著中子星，它們似乎是由於壓縮從伴星吸積到它們表面上的物質而發出x射線的。

中子星據信是超新星爆發形成的，在該過程中，隨著核心密度增至10趵15次方/立方厘米，中子壓力便會頂住中心核的坍縮。若坍縮中心核的質量超過太陽質量的2倍，則不能形成中子星而可能變成黑洞。

脈衝星人們最早認為恆星是永遠不變的。而大多數恆星的變化過程是如此的漫長，人們也根本覺察不到。然而，並不是所有的恆星都那麼平靜。

後來人們發現，有些恆星也很“調皮”，變化多端。於是，就給那些喜歡變化的恆星起了個專門的名字，叫“變星”。

脈衝星，就是變星的一種。脈衝星是在2023年首次被發現的。當時，還是一名女研究生的貝爾，發現狐狸星座有一顆星發出一種週期性的電波。

經過仔細分析，科學家認為這是一種未知的天體。因為這種星體不斷地發出電磁脈衝訊號，人們就把它命名為脈衝星。

脈衝星發射的射電脈衝的週期性非常有規律。一開始，人們對此很困惑，甚至曾想到這可能是外星人在向我們發電報聯絡。據說，第一顆脈衝星就曾被叫做“小綠人一號”。

經過幾位天文學家一年的努力，終於證實，脈衝星就是正在快速自轉的中子星。而且，正是由於它的快速自轉而發出射電脈衝。

正如地球有磁場一樣，恆星也有磁場；也正如地球在自轉一樣，恆星也都在自轉著；還跟地球一樣，恆星的磁場方向不一定跟自轉軸在同一直線上。這樣，每當恆星自轉一週，它的磁場就會在空間劃一個圓，而且可能掃過地球一次。

那麼豈不是所有恆星都能發脈衝了？其實不然，要發出像脈衝星那樣的射電訊號，需要很強的磁場。而只有體積越小、質量越大的恆星，它的磁場才越強。而中子星正是這樣高密度的恆星。

另一方面，當恆星體積越大、質量越大，它的自轉週期就越長。我們很熟悉的地球自轉一週要二十四小時。而脈衝星的自轉週期竟然小到0.

001337秒！要達到這個速度，連白矮星都不行。這同樣說明，只有高速旋轉的中子星，才可能扮演脈衝星的角色。