06.26 雙脈衝星是什麼?

雙脈衝星是什麼?

脈衝星是大質量恆星在軸上旋轉的死核,通常每秒數百次。脈衝星的磁極發射射電和光輻射束,在我們的視線範圍內閃爍,使這顆恆星顯得忽隱忽現。

如果你認為一個“脈衝星”聽起來像是你週末狂歡時的閃光燈,這樣說還是比較形象的。脈衝星確實有點像一個巨大的、銀河的頻閃燈,它有穩定的節奏,它甚至可以讓你在旅途中確保時間精準。但你可能不會想在週末聚會上要一個,更不用說兩個了。

在我們更深入地想象雙星脈衝星之前,我們先來談談脈衝星的一般工作原理。當一顆大質量的恆星坍縮時,它就會以一種叫做超新星的巨大爆炸而消失。現在如果這顆恆星足夠大,它就會坍縮成一個黑洞——正如我們所知,這就是故事的結局。但如果它只是小一點(我們仍然在討論質量大的恆星,比太陽大幾倍),一個相當酷的現象就會發生。

太陽核心的質子和電子會互相擠壓,直到它們結合形成中子。你得到的是一顆中子星,它可能只有幾英里寬,但質量和我們的太陽一樣。這意味著,這顆堅硬的小恆星的密度如此之大,以至於一茶匙的中子數將在地球上重達1億噸(9071.9萬噸)。

但我們不要忘記脈衝星的“脈動”部分。脈衝星也可能發射可見光、無線電波,甚至伽馬射線和x射線。如果它們的方向正確,光束可以像燈塔信號一樣,以極有規律的脈衝向地球掃射——可能比原子鐘還要精確。脈衝星的旋轉速度也非常快,每秒鐘的旋轉頻率高達數百倍。

什麼是雙脈衝星?

雙脈衝星是什麼?

正式命名為PSR J0737-3039B的雙脈衝星系統,該雙脈衝星系統距離地球約2000光年,即1000萬億英里。

作為一個敏銳的讀者,你可能已經知道雙星脈衝星是雙星。雖然發現雙星脈衝星(脈衝星圍繞著另一個物體運行,比如一顆恆星或白矮星)並不罕見,但發現兩個脈衝星相互運行要難得多。事實上,我們只知道其中一個系統,是在2003年發現的。

關於雙星脈衝星,最酷的事情之一是它們可以幫助我們理解甚至確認一些巨大的理論物理原理。因為它們是如此可靠的天體物理時鐘,科學家們立即著手測試愛因斯坦廣義相對論的部分內容。

雙脈衝星是什麼?

這一理論的一個部分表明,巨大的事件,如合併兩個巨大的黑洞,可以在時空中產生漣漪(稱為引力波),擴散到整個宇宙。

多虧了脈衝星,科學家們發現,正如愛因斯坦所預言的那樣,恆星在其軌道彎曲的時空中像頂部一樣擺動。他們還觀察到,由於引力波帶走了能量,軌道變得越來越小,這表明另一個愛因斯坦的預測被證明是正確的。

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