什麼是脈衝星？有的脈衝星自轉速度竟高達每秒1000轉

我們地球所處的宇宙具有兩大基本特性，一是宇宙是物質的，也就是宇宙是由物質來組成的，組成宇宙的這些物質所形成的就是天體，包括恆星、行星、衛星、星雲、流星體及星際間物質等；二是宇宙是運動的，也就是宇宙中的所有物質都是在運動當中的，在宇宙中靜止是相對的，而運動是絕對的，天體之前由於運動從而相互吸引、相互繞轉形成了天體系統。

關於脈衝星

隨著人類對於宇宙的觀測越來越深入，人類對於天體的了解也越來越深入，特別是我們地球所在的太陽系內天體，是我們目前研究的重點對象，比如像太陽那樣的恆星、如水星金星等類地行星、如木星土星等氣態行星、還有小行星、衛星、流星體等。但是也有很多天體，在太陽系內可能不存在，而是存在於遙遠的宇宙空間中，比如今天我們要聊聊的脈衝星。

紅巨星和中子星

什麼是脈衝星呢？脈衝星就是旋轉的中子星。它是在1967年被首次發現的，當時研究人員發現狐狸星座有一顆星會發出一種周期性的電波，因為這種星體不斷地周期性發出電磁脈衝信號，就把它命名為脈衝星。脈衝星是中子星的一種，中子星是恆星演化到末期，經由重力崩潰發生超新星爆炸之後，可能成為的少數終點之一，質量沒有達到可以形成黑洞的恆星在壽命終結時塌縮形成的一種介於白矮星和黑洞之間的星體，其密度比地球上任何物質密度大相當多倍。

中子星伽馬射線爆發示意圖

中子星的半徑一般很小，大概介於10至30千米之間，遠遠小於地球的平均半徑6371千米，但是別忘了中子星是恆星演化而來的，所以中子星的密度可以達到每立方釐米的質量為8千萬到20億噸之巨，是水的密度的一百萬億倍，在宇宙中中子星的密度僅次於黑洞。絕大多數的脈衝星都是中子星，但是中子星不一定是脈衝星，有脈衝信號的中子星才能叫脈衝星。

脈衝星動態圖

之所以有的中子星能夠發出脈衝信號，目前普遍認為中子星也在向外輻射能力，但是其能量輻射不是像太陽那樣往四周輻射，而是通過中子星的磁極發射出來，就像向外打了兩束手電筒的光。而中子星的磁軸與旋轉軸之間往往成一定角度，當星體旋轉時，這一能量束就象燈塔的光束或救護車警燈一樣，掃過太空。當能量束掃到地球時，我們就能探測到，當能量束掃過去時，就探測不到了。

中國天眼FAST

脈衝星由於體積很小，人類基本上不可能通過望遠鏡直接觀測到，主要是通過接受其脈衝信號來判斷和確定脈衝星的。那就需要用到大型射電望遠鏡了，比如我國貴州的FAST大型射電望遠鏡，就是尋找脈衝星的利器。根據脈衝星的旋轉速度，其脈衝周期也各不相同，不過大多數其自轉周期都短於1秒，有的甚至達到毫秒級別，也就是差不多在1秒的時間內，脈衝星就旋轉了1000圈。

脈衝星示意圖

脈衝星如此穩定的脈衝信號給我們人類提供了很多的科學研究價值，一方面脈衝星就像是一個精確的鐘表，可以作為計時的依據。另一方面，將來在進行宇宙空間探索的時候，我們可以利用脈衝星來進行星際方向的確定，以及星際導航，幫助人類走出太陽系，向宇宙深處探索。

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