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自转速度最快的恒星?

发布时间:2020-07-28 / 作者:问答网整理 / 阅读:128次

恒星之最,自转速度最快的恒星是哪个?相关知识是什么?问答网小编为你整理。

一、自转速度最快的恒星

脉冲星。

二、简介
1、概念
脉冲星,就是旋转的中子星,因不断地发出电磁脉冲信号而得名。脉冲星是在1967年首次被发现的。当时,还是一名女研究生的贝尔,发现狐狸星座有一颗星会发出一种周期性的电波。经过仔细分析,科学家认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号,就把它命名为脉冲星。

2、定义
脉冲星(Pulsar),又称波霎,是中子星的一种,为会周期性发射脉冲信号的星体,直径大多为10千米左右,自转极快。

3、特征
脉冲星发射射电脉冲,这个结论引起了巨大的轰动。因为虽然早在30年代,中子星就作为假说而被提了出来,但是一直没有得到证实,人们也不曾观测到中子星的存在。而且因为理论预言的中子星密度大得超出了人们的想象,在当时,人们还普遍对这个假说抱怀疑的态度。

三、脉冲原因

1、能量流
尽管还没有十分有力的证据,但是全世界的脉冲星专家都相信,脉冲星并非或明或暗地闪烁发光,而是发射出恒定的能量流。只是这一能量就像手电筒的光线那样汇聚成一束非常窄的光束,从星体的磁极发射出来。

2、脉冲光
中子星的磁轴与旋转轴之间成一定角度(这与地球的磁北极地理北极位置略有不同一样),星体旋转时,这一光束就象灯塔的光束或救护车警灯一样,扫过太空。只有当此光束直接照射到地球时,我们才能用某些望远镜探测到脉冲星的信号。这样一来,恒流的光束就变成了脉冲光。

3、离经叛道
几乎所有的专家都相信上述这种灯塔模型。但是也有“离经叛道”的不同意见被提了出来。新的观点认为脉冲星的发光不是源自它的磁极,而是来自它的周围。

4、产生机理
同时认为,脉冲星发出脉冲光是因为它的磁场在高速地翻转振荡,激变的磁场造成星体周围出现了极高的感生电场。这个感生电场的峰值出现在磁场过零点附近,并且加速带电粒子使其发出同步辐射。这就可以解释脉冲信号的产生机理。

5、磁场振荡模型
磁场振荡模型的优点在于有太阳这个低频振荡的样板。我们知道,太阳磁场的方向每过11年就会翻转一次,如果太阳塌缩成了中子星,它的自转周期可以缩短到秒级甚至毫秒级,同时,它的磁场翻转周期也可能达到毫秒级。

6、脉冲辐射
电磁振荡模型遇到的问题在于如下疑问:星体的磁场真的能那么快地翻转吗?当然,灯塔模型也有它的问题:磁铁高速旋转的时候,真的能从磁极发光吗?脉冲信号的辐射,曾经被认为是中子星的极端磁场的特有行为。但是后来人们发现,在某些主序星上,比如超冷星TVLM 513-46546和化学特殊星CU Virginis,都发现了非常相似的脉冲辐射,而这些星体的磁场都很低(数千高斯)。

7、磁场强度
这对磁场震荡模型是有利的。因为磁场震荡模型降低了对磁场强度的要求。绝大多数的脉冲星可以在射电波段被观测到。少数的脉冲星也能在可见光、X射线甚至γ射线波段内被观测到,例如著名的蟹状脉冲星就可以在射电到γ射线的各个波段内被观测到。

四、发现与特征
自转速度最快的恒星
1、发现
(1)、1967年10月,剑桥大学卡文迪许实验室的安东尼·休伊什教授的研究生——24岁的乔丝琳·贝尔检测射电望远镜收到的信号时无意中发现了一些有规律的脉冲信号,它们的周期十分稳定,为1.337秒。起初她以为这是外星人“小绿人(LGM)”发来的信号,但在接下来不到半年的时间里,又陆陆续续发现了数个这样的脉冲信号。

(2)、脉冲星与类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子一道,并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。安东尼·休伊什教授本人也因脉冲星的发现而荣获1974年的诺贝尔物理学奖,尽管人们对贝尔小姐未能获奖而颇有微词。

(3)、1997年拍摄的美国电影《超时空接触》(Contact)中女主角破译了来自外太空的有规律的信号,并据此制成了特殊的机器。但第一次确定乘坐机器与外星智慧联系的人选时,却没有选她。这段情节被认为是影射了贝尔小姐没有获得诺贝尔奖的事情。

(4)、15岁女生发现新脉冲星,一名西维吉尼亚的高中学生,使用来自绿湾射电天文望远镜(Robert C.Byrd Green Bank Telescope,简写GBT)的数据,发现了一个新脉冲星。

2、特征
(1)、锥形扫射1968年有人提出脉冲星是快速旋转的中子星。中子星具有强磁场,运动的带电粒子发出同步辐射,形成与中子星一起转动的射电波束。由于中子星的自转轴和磁轴一般并不重合,每当射电波束扫过地球时,就接收到一个脉冲。

(2)、恒星在演化末期,缺乏继续燃烧所需要的核反应原料,内部辐射压降低,由于其自身的引力作用逐渐坍缩。质量不够大(约数倍太阳质量)的恒星坍缩后依靠电子简并压力与引力相抗衡,成为白矮星,而在质量比这还大的恒星里面,电子被压入原子核,形成中子,这时候恒星依靠中子的简并压与引力保持平衡,这就是中子星。

(3)、典型中子星的半径只有几公里到十几公里,质量却在1-2倍太阳质量之间,因此其密度可以达到每立方厘米上亿吨。由于恒星在坍缩的时候角动量守恒,坍缩成半径很小的中子星后自转速度往往非常快。又因为恒星磁场的磁轴与自转轴通常不平行,有的夹角甚至达到90度,而电磁波只能从磁极的位置发射出来,形成圆锥形的辐射区。

(4)、此外在持脉冲星便是中子星的证据中,其中一个便是我们在蟹状星云(M1;原天关客星,SN 1054)确实也发现了一个周期约0.033s的波霎。脉冲星靠消耗自转能而弥补辐射出去的能量,因而自转会逐渐放慢。但是这种变慢非常缓慢,以致于信号周期的精确度能够超过原子钟。而从脉冲星的周期就可以推测出其年龄的大小,周期越短的脉冲星越年轻。

五、其他相关
1、命名规则
脉冲星的命名由脉冲星英文pulsar的缩写PSR加上其赤经赤纬坐标组成。如PSR B1937+21,1937是指该脉冲星位于赤经19 37 ,+21是指其位于赤纬+21°,B意味着赤经赤纬值是归算到历元1950年的值。此外,J则表示赤经赤纬值是归算到历元2000年的值。

2、有关故事
脉冲星被认为是“死亡之星”,是恒星在超新星阶段爆发后的产物。超新星爆发之后,就只剩下了一个“核”,仅有几十公里大小,它的旋转速度很快,有的甚至可以达到每秒714圈。在旋转过程中,它的磁场会使它形成强烈的电波向外界辐射,脉冲星就像是宇宙中的灯塔,源源不断地向外界发射电磁波,这种电磁波是间歇性的,而且有着很强的规律性。

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