什么是脉冲星?什么是中子星?有什么区别?

题目

什么是脉冲星?什么是中子星?有什么区别?

答案

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20千米左右,自转极快.人们最早认为恒星是永远不变的.而大多数恒星的变化过程是如此的漫长,人们也根本觉察不到.然而,并不是所有的恒星都那么平静.后来人们发现,有些恒星也很“调皮”,变化多端.于是,就给那些喜欢变化的恒星起了个专门的名字,叫“变星”.　　脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律.一开始,人们对此很困惑,甚至曾想到这可能是外星人在向我们发电报联系.据说,第一颗脉冲星就曾被叫做“小绿人一号”.　　经过几位天文学家一年的努力,终于证实,脉冲星就是正在快速自转的中子星.而且,正是由于它的快速自转而发出射电脉冲.
　　正如地球有磁场一样,恒星也有磁场；也正如地球在自转一样,恒星也都在自转着；还跟地球一样,恒星的磁场方向不一定跟自转轴在同一直线上.这样,每当恒星自转一周,它的磁场就会在空间划一个圆,而且可能扫过地球一次.　　那么岂不是所有恒星都能发脉冲了?其实不然,要发出像脉冲星那样的射电信号,需要很强的磁场.而只有体积越小、质量越大的恒星,它的磁场才越强.而中子星正是这样高密度的恒星.　　另一方面,当恒星体积越大、质量越大,它的自转周期就越长.我们很熟悉的地球自转一周要二十四小时.而脉冲星的自转周期竟然小到0.0014秒!要达到这个速度,连白矮星都不行.这同样说明,只有高速旋转的中子星,才可能扮演脉冲星的角色.
中子星,又名波霎（注：脉冲星都是中子星,但中子星不一定是脉冲星,我们必须要收到它的脉冲才算是.）是恒星演化到末期,经由重力崩溃发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一.简而言之,即质量没有达到可以形成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩形成的一种介于恒星和黑洞的星体,其密度比地球上任何物质密度大相当多倍.
中子星,是恒星演化到末期,经由引力坍缩发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一.恒星在核心的氢、氦、碳等元素于核聚变反应中耗尽,当它们最终转变成铁元素时便无法从核聚变中获得能量.失去热辐射压力支撑的外围物质受重力牵引会急速向核心坠落,有可能导致外壳的动能转化为热能向外爆发产生超新星爆炸,或者根据恒星质量的不同,恒星的内部区域被压缩成白矮星、中子星以至黑洞.白矮星被压缩成中子星的过程中恒星遭受剧烈的压缩使其组成物质中的电子并入质子转化成中子,直径大约只有十余公里,但上头一立方厘米的物质便可重达十亿吨,且旋转速度极快,而由于其磁轴和自转轴并不重合,磁场旋转时所产生的无线电波等各种辐射可能会以一明一灭的方式传到地球,有如人眨眼,故又称作脉冲星.
脉冲星概述：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.
　　人们最早认为恒星是永远不变的.而大多数恒星的变化过程是如此的漫长,人们也根本觉察不到.然而,并不是所有的恒星都那么平静.后来人们发现,有些恒星也很“调皮”,变化多端.于是,就给那些喜欢变化的恒星起了个专门的名字,叫“变星”.
　　脉冲星,就是变星的一种.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,人们就把它命名为脉冲星.
　　脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律.一开始,人们对此很困惑,甚至曾想到这可能是外星人在向我们发电报联系.据说,第一颗脉冲星就曾被叫做“小绿人一号”.
　　经过几位天文学家一年的努力,终于证实,脉冲星就是正在快速自转的中子星.而且,正是由于它的快速自转而发出射电脉冲.
　　蟹状星云脉冲星的X射线/可见光波段合成图像
　　正如地球有磁场一样,恒星也有磁场；也正如地球在自转一样,恒星也都在自转着；还跟地球一样,恒星的磁场方向不一定跟自转轴在同一直线上.这样,每当恒星自转一周,它的磁场就会在空间划一个圆,而且可能扫过地球一次.
　　那么岂不是所有恒星都能发脉冲了?其实不然,要发出像脉冲星那样的射电信号,需要很强的磁场.而只有体积越小、质量越大的恒星,它的磁场才越强.而中子星正是这样高密度的恒星.
　　另一方面,当恒星体积越大、质量越大,它的自转周期就越长.我们很熟悉的地球自转一周要二十四小时.而脉冲星的自转周期竟然小到0.001337秒!要达到这个速度,连白矮星都不行.这同样说明,只有高速旋转的中子星,才可能扮演脉冲星的角色.