宇宙中最精确的时钟:毫秒脉冲星

发布日期: 2015-09-21

本文详细介绍了希纳·库卡尼发现的毫秒脉冲星星PSR B1937+21及其在科学研究领域的重大意义包括其惊人的自转速度和高精度的计时能力以及如何通过这些特性来解答关于恒星星物质甚至是时空本身的许多问题此外还讨论了这类极端天体的物理性质如超高密度和强大磁场等以及其在验证爱因斯坦广义相对论等理论方面的重要作用

一开始,希纳·库卡尼并没有意识到自己此时正在经历的是什么。此时正是1982年9月的一个午夜,他正在波多黎各岛上的阿雷西博天文台,利用这里巨大的射电天线开展脉冲星的搜寻工作:这是大质量恒星死亡之后留下的一种拥有极高密度,高速旋转的残骸。在此之前,库卡尼刚刚发现了自己的第一颗脉冲星,这颗脉冲星的自转速度极快——大约每1.5毫秒就自转一周。中子星是大质量恒星死亡之后留下的残骸,拥有极高的密度。

这样的喷流让这种天体得到了脉冲星的名称。当一颗中子高速旋转时它两端的两束喷流就像宇宙中的灯塔信号一样扫过太空从地球看去它就像一盏时明时暗极具周期性的信号其中有些甚至可以慢到十秒钟一次但尽管存在自传周期比较长的它们在一开始的转速都是非常快的这种高速度是从其作为大质量恒心内核开始就继承下来的随着燃料逐渐耗尽再也无法维持自身的稳定核心在自身巨大引力的作用下发生剧烈塌缩.

极端天体即便是最普通的也非常不可思议它们是宇宙中密度最高的天体之一它们是质量约为太阳八至二十倍之间的大型爆发衰亡之后的遗骸当这样大型耗尽最后一点并逐渐走向之时将会以超新方式发生猛烈爆炸在此过程中将其外层气体壳完全剥离爆发过后残留下来就是一个极为致密内核由于压力太过巨大这个物质中的电子已经被挤压而与原子核中的质相结合形成这就是所谓.

直到库卡尼发现首颗毫秒才终于被打破自从英国女科学家乔林斯贝尔于一九六七年首次以来这一领域已经变得死气沉沉该里程碑式出现在一九七四年当时罗素哈尔斯和约瑟夫泰勒发现了对相互绕转并彼此接近进行测量迄今人类所获得有关存在的最清晰证据从而证明了爱因斯坦在其广义相对论中所作出的预言.

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