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中国天眼又一次登上了热搜 , 缘由是因为它发现了银河边缘的脉冲星 , 这对于中国对于世界意味着什么呢?
- 宇宙的灯塔——脉冲星
你有你的 , 我有我的方向;
你记得也好 ,
最好你忘掉
在这交会时互放的光亮!”
这是诗人徐志摩的《偶然》 , 不过这也只能是诗人的浪漫 , 要是照他的方法去航海 , 可就难免船毁人亡了 , 要想纵横四海 , 单单是靠交会时互放的这点光亮是远远不够的 , 我们还需要灯塔 。
在还没有完备的导航设施之前 , 灯塔是人们航海的路标 , 可以说就是“黑夜的海上”的保护神 , 可是当我们迈向星辰大海时 , 灯塔在哪里呢?
这个灯塔还是有的 , 不过并不是人们自己建造的 , 而是宇宙赐予我们的 , 这个宇宙的灯塔就是脉冲星 。
脉冲星是中子星的一种 , 其实就是快速旋转的中子星 , 快速旋转的中子星会发出强烈的电磁脉冲 , 在宇宙航行中就可以作为灯塔了 。
2.脉冲星的由来
对于磁场我们都很了解 , 我们的家园地球就有地磁场 , 我们的指南针就是依靠地球的磁场指引方向的 , 还有候鸟也是靠地球的磁场来规划回家的路线的 , 既然地球都有磁场 , 那么是不是每个星星都有磁场呀 , 是的 , 不管恒星还是行星都有自己的磁场 , 既然有磁场那么随着星球的自转就会产生电磁波 , 就是说每个星星都会发出电磁波 , 可是为什么只有快速旋转的中子星才叫脉冲星呢?
因为几乎所有星星发出的电磁波都太弱了 , 都弥散在茫茫太空中了 , 这就好像是我们晚上看到的漫天星星一样 , 它们大部分都要比太阳还要亮 , 可是离得我们太远了 , 就变成了微弱的星光 。
星星发出的电磁波足够强烈 , 则必须要足够小而质量足够大 , 这就只能是中子星了 , 为什么中子星就体积足够小质量足够大呢 , 这还要从原子说起了 。
我们都知道原子是由原子核和核外电子组成的 , 而原子核是由质子和中子构成 , 相当于原子核原子非常大 , 两者相差5个数量级 , 打个比方吧 , 要是原子有水立方那么大 , 那么原子核就只有一只蚂蚁那么大 , 而这只蚂蚁则集中了原子的几乎所有质量 , 要是一个星球完全由中子构成的话 , 那么这个星球的质量就大的不可想象 , 而中子星又不可能太大 , 太大的话就变成黑洞了 , 而黑洞连光都无法逃逸 , 自然就不能发出电磁波了 , 所以中子星只要快速旋转就能发出强烈的脉冲电磁波 。
中子星的概念是由著名的朗道提出的 , 他在查德威克发现中子后不久就提出了中子星的设想 , 不过这只是个设想啊 , 真正从理论上论证中子星存在的还是奥本海默 , 对的 , 就是“原子弹之父”奥本海默 , 原子弹只是奥本海默一生中一个贡献 , 他最大的贡献还是在天体物理学上 。
奥本海默计算出当一个恒星的质量大约为0.75个太阳质量时 , 这个恒星最后就会变成中子星 , 注意了啊 , 奥本海默是说出了恒星最终变成中子星是有质量条件的 , 不过他的计算结果是错误的 , 现在一般认为是1.5—2个太阳大小的恒星最终会变成中子星 , 这被称为奥本海默极限 , 要是恒星质量大于奥本海默极限呢 , 那最终就会变成黑洞 , 顺便说一句 , 奥本海默也是黑洞研究的先驱 , 现在大名鼎鼎的霍金算是他的晚辈 。
现在只是在理论上证明了中子星的存在 , 对于物理学家来说这远远不够 , 必须要亲自观测到中子星的存在那才算数 , 这个问题在1967年被女学生贝尔解决了 。
3.小绿人的呼唤
1967 , 英国剑桥大学卡文迪许实验室一年级研究生乔瑟琳.贝尔通过“红岸一号” , 不 , 是行星际闪烁阵列射电望远镜 , 观测到一个奇怪的信号 , 这个信号有严格的周期性 , 每隔1.33秒出现一次 , 每天出现的时间都大约提前4分钟 , 无论怎么看这都是一个地外文明发出的沟通信号 , 难道是某个还没有顿悟“黑暗森林”的文明发出的作死信号 , 又或者是某个“猎人”文明发出的诱捕信号 , 如果刘慈欣在场 , 一定会高呼“不要回答” , 不过贝尔没有刘慈欣的想象力 , 他们还给这个信号取了一个萌萌哒的昵称——“”小绿人一号” , 看来他们真的以为这是地外文明的呼唤了 。
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