脉冲星为何如此诡异？“慧眼”要给他们把把脉

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新华社北京6月17日电(记者于飞、全晓舒、曲婷)宇宙中有一个奇怪的天体——脉冲星。当它们第一次被人类发现时，它们被误认为是来自外星人的信号，而且它们上面还有许多未解之谜。中国于6月15日发射的硬X射线调制望远镜“鬼眼”将对银河系中的脉冲星进行观测和研究，希望能解开其中的许多谜团。

中国科学院高能研究所粒子天体物理中心主任、“鬼眼”的首席科学家张双南说:“我们还不知道脉冲星内部是什么，但理论预测恒星演化会形成这样一个天体，而且里面的物质是中子。主要是。”

“但是目前的物理理论不能很好地描述这种状态下的物质，因为地球上的实验室达不到这样的密度，所以我们只能进一步观察它。”张双南说。

宇宙灯塔

宇宙灯塔“脉冲星”

在其生命的尽头，一颗巨大的恒星在超新星爆炸中破碎，其外层被炸毁。如果恒星留下的核心质量超过太阳的1.4倍，它将坍缩成一颗主要由中子和少量电子和质子组成的中子星。以均匀时间间隔辐射脉冲的中子星被称为脉冲星。所谓的脉搏就像人的脉搏，一个短信号立刻出现。

为什么人类能接收到如此规律的脉搏信号？这是因为带电粒子沿着脉冲星的磁场线旋转，产生辐射束，而辐射束的辐射轴与中子星的旋转轴不一致。中子星沿着它的旋转轴高速旋转，只有当辐射束扫过地球时才能被观察到，从而形成一个脉冲，其周期实际上就是脉冲星的旋转周期。

中子星对人类来说太奇怪了。中子星只有一个小城市那么大，但是它的质量是地球的50万倍。假设有一个天平，一端有一茶匙中子星物质，另一端有一座高达3000米的山。

一茶匙中子星物质需要一座高达3000米的山峰才能到达

对于那些想参观中子星的人来说，登陆中子星是不可能的。中子星表面的强大引力瞬间将宇宙飞船和里面的一切挤压成一团亚原子粒子。在我们的地球上，中子星的峰高是以毫米为单位测量的，而不是以千米为单位。然而，中子星上几毫米高的山峰所包含的物质质量并不比地球上高耸的山峰少。

脉冲星的自转周期极其稳定，被认为是自然界最精确的天文钟。科学家们相信脉冲星可以作为人类未来在宇宙中导航的信标，导航在低地球轨道、深空和星际空.飞行的宇宙飞船

曾经被认为是“小绿人”

因为这太奇怪了，尽管科学家们在20世纪30年代预测到了中子星的存在，但它还没有被证实。

1967年10月，来自英国剑桥大学卡文迪什实验室的24岁研究生乔斯林·贝尔(Jocelyn Bell)在探测射电望远镜信号时发现了一些奇怪而规则的脉冲信号。贝尔立即将这一发现报告给了她的导师休伊什。起初，科学家认为这是一个外星人在宇宙中寻找知心朋友，并把这个神奇的信号命名为“小绿人”。然而，在接下来不到半年的时间里，科学家们相继发现了几个这样的脉搏信号，从而排除了外星人的可能性。1968年2月，贝尔和休伊什在英国杂志《自然》上联合报道了一个新天体——脉冲星的发现。

科学家们计算出，只有像中子星这样体积小、质量大、密度高的天体才能产生这样的脉冲强度和频率。结果，中子星真的从假设变成了现实。

到目前为止，科学家已经发现了2000多颗脉冲星。

脉冲星脉冲

张双南说脉冲星同时具有超重力场、电磁场和核密度，这可以被描述为极端物理学的自然实验室。通过研究脉冲星的x光辐射，我们可以测量其表面的磁场强度，研究高密度强磁场下物质的性质。

“我们在实验室里能产生的最强磁场只有几特斯拉，而中子星表面的磁场至少比地球上最好的实验室产生的最强磁场高一百万倍，强到它周围所有真正的空都变成了晶体。这个物理定律是由理论预言的，但是这个理论是否正确应该通过观察来验证。此外，中子星可能是已知宇宙中能量最大的加速器，因此许多无法在地球上的加速器中进行的实验可以通过观察中子星来研究。”张双南说。

通过x光望远镜，我们将看到宇宙狂野而暴力的一面

“贵研”卫星有效载荷总工程师鲁方军说，对脉冲星的长期定期监测将有助于解开脉冲星的能源之谜。

“贵研”地面应用系统副总工程师宋立明说，脉冲星脉冲是怎么来的？它还没有完全解决。脉冲星周围的强磁场是如何形成的？它与内部结构有什么关系？脉冲星的辐射机制是什么？“护目镜”卫星可以为解决这些问题提供支持，并促进这些研究的进展。

(制图:这幅画是新华社记者何梦手绘的)