你知道宇宙中最精準的時鐘是這些天體嗎

2020-09-25 科普趣推


當人們把目光投向深邃無邊的宇宙時,人們發現了許許多多的恆星這些恆星的壽命是非常長的,而且它們的變化過程是非常緩慢的,因而人們覺得這些恆星是永遠不變、永遠存在的,但這是因為人們無法察覺到恆星的變化導致的。


長久以來,人們用各種辦法來尋找外星人,其中一種就是接收無線電波,人們認為就像人類很難登上較遠的星球那樣,也許外星人會存在同樣的困擾。外星人也會想辦法來傳達關於自己的信息,而無線電波無疑是最好的方式。起初,人們接收到了一些奇怪的無線電波,還以為是外星人發來的,然而後來才發現,發出這種無線電波的是一種恆星。


最先發現脈衝星的是位名叫貝爾的研究生,她在研究星體的過程中,發現狐狸星座上有一顆星能發出規律性、周期性的電波,後來科學家們把這些能夠不斷發出電磁脈衝的天體命名為脈衝星。

脈衝星的發現引起了軒然大波。只有像中子星那樣的星體才能達到脈衝星的脈衝強度和頻率。中子星的概念雖然在20世紀30年代就提出了,但是一直沒有得到證實。脈衝星的發現證實了宇宙中是有中子星的,脈衝星就是其中的一種。


宇宙中能夠發射電波的恆星不少,但是像脈衝星那樣能發射周期性的電磁脈衝的很少。所謂脈衝就是像人的脈搏那樣,一下一下很有規律地跳動,而在脈衝星上就發現了這種短而穩的脈衝周期,那麼,這種脈衝是怎麼形成的呢?


科學家們通過研究得出了脈衝產生的原因:脈衝星是快速自轉的中子星,而正是由於快速自轉所以才能夠發射電磁脈衝。就像我們拿著手電筒來回有規律地晃動時,會發現手電筒的光會有規律地照在物體上,一會明亮,一會黑暗。脈衝星發射電磁脈衝是斷斷續續的,非常有規律。


地球是有磁場的,因此我們在在大海上才可以靠著羅盤探尋方向,羅盤探尋方向利用的是地球磁場原理。宇宙中的恆星也同樣有著磁場;地球在自轉,恆星也在自轉,那麼恆星和地球也能夠發出脈衝?其實不是得,要像脈衝星那樣發射電磁脈衝,只有中子星才具有很強的磁場的同時還是體積很小,質量很大的恆星。


一般情況下,恆星的體積和質量越大,它的自轉周期就會越長,正如同地球自轉一周需要24小時,但是中子星的周轉速度非常快在0.01秒以下,恐怕只有中子星可以達到這個速度了。


脈衝星產生於超新星爆炸,超新星爆炸後,只剩下一個堅硬的核,體積很小,但是轉速很高,在轉動的過程中,就會向外發射電磁波,因而脈衝星也被視為「死亡之星」。正因為脈衝星發射的電磁波非常具有規律性,因此也被視為宇宙中最精確的時鐘。


研究脈衝星對於我們了解恆星在晚期超新星階段發生了什麼很有幫助,它能夠幫助我們了解恆星晚期的演變過程,使我們從中發現關於恆星的一些奧秘。


雖然脈衝星發射電磁波是非常具有規律的,但是這種規律會慢慢發生變化。中子星在不斷自轉的同時向外發射電磁波,自身的能量會慢慢減少,旋轉速度會因此慢下來,隨著時間流逝,旋轉速度會越來越慢,時間越長就會因為轉速過低而無法發出電磁波。當然,科學家們可以通過自轉所損失的能量,並加以計算由,此推斷出脈衝星還能存在多長時間。


另外,脈衝星之間存在共性,當然也會存在「個性」,每顆脈衝星都有著與眾不同的地方,如有的脈衝星相比其他脈衝星轉速更快;有的脈衝星體積很大,但是質量稍小;有的屬於雙星系統,具有伴星等。這些個性加深了科學家們對宇宙的了解,這位科學家以後研究宇宙提供了資料。

脈衝星的重要意義不言而喻,正因為此,脈衝星的發現和星際分子類星體、微波背景輻射被稱為20世紀60年代的「四大天文發現」。

相關焦點

  • 宇宙中最精準的時鐘竟然是這些天體?
    當人們把目光投向深邃無邊的宇宙時,人們發現了許許多多的恆星這些恆星的壽命是非常長的,而且它們的變化過程是非常緩慢的,因而人們覺得這些恆星是永遠不變、永遠存在的,但這是因為人們無法察覺到恆星的變化導致的。
  • 宇宙中最神秘的天體,你知道嗎?黑洞在它們面前也甘拜下風
    宇宙中最神秘的天體,你知道嗎?黑洞在它們面前也甘拜下風黑洞可以吞滅宇宙中的一切物質,而因此它也被稱為最殘暴的一顆天體,黑洞在開始形成的時候,就開始不斷的吸積,同時也在不斷的蒸發,但是今天和大家介紹的卻是比黑洞都要恐怖的兩種天體,誰都惹不起,黑洞在它面前就是個弟弟。
  • 目前宇宙中最精確的時鐘
    這顆脈衝星編號為PSR B1937+21,它成為了一類最新劃出的類型——毫秒脈衝星中的第一顆成員。這種脈衝星不僅自轉速度快的驚人,它們還有一項引人注目的特徵,那就是它們自轉的周期性非常精確,甚至幾乎可以說是宇宙中最精確的時鐘!正是藉助了這些宇宙時鐘,天文學家們才得以解答有關恆星,物質,甚至是時空本身的許多問題。毫秒脈衝星是大自然給與我們的饋贈。
  • 你知道嗎?宇宙中的天體,必須是圓的!
    水珠呈球形,與太空中的星球呈球形的原因是一樣的。 在不受外力影響的情況下,所有聚集成團的流體都有保持其最小表面積的趨勢。而在體積一定的情況下,球形的表面積最小,所以聚集成團的流體都會保持球形。只不過水滴保持球形,靠的是其表面張力。
  • 揭秘「中國天眼」,科學家指出,宇宙中可能存在五種神秘的天體
    面對廣闊浩瀚的宇宙,你會發現無人知曉宇宙究竟有多麼龐大,它擁有不計其數的天體,除此之外,也存在一些較為特殊神奇的天體,例如中子星、脈衝星、黑洞等天體,你知道嗎?這些特殊的天體已經是科學家們在宇宙中觀測並研認存在的,或許你會好奇,宇宙中是否還存在一些人類尚未發現的特殊天體?
  • 宇宙中最精確的時鐘:毫秒脈衝星的發現歷程
    這顆脈衝星編號為PSR B1937+21,它成為了一類最新劃出的類型——毫秒脈衝星中的第一顆成員。  這種脈衝星不僅自轉速度快的驚人,它們還有一項引人注目的特徵,那就是它們自轉的周期性非常精確,甚至幾乎可以說是宇宙中最精確的時鐘!正是藉助了這些宇宙時鐘,天文學家們才得以解答有關恆星,物質,甚至是時空本身的許多問題。
  • 新研究發現宇宙的基本時鐘
    北京時間 7 月 20 日消息,據國外媒體報導,科學家最新研究表明,宇宙最小時鐘單位可能比我們想像的更大一些,宇宙存在一種類似時鐘的基本特性,其時鐘運行與我們最好的原子時鐘產生交互作用。
  • 新研究發現宇宙的基本時鐘,有助於揭曉宇宙謎團
    科學家最新研究表明,宇宙最小時鐘單位可能比我們想像的更大一些,宇宙存在一種類似時鐘的基本特性,其時鐘運行與我們最好的原子時鐘產生交互作用。  像這樣的觀點有助於科學家更近一步做實驗,解釋宇宙萬物,形成一個整體框架,使20世紀物理學兩大支柱理論——量子力學和愛因斯坦相對論,協調一致,量子力學能夠觀測宇宙最小物體,愛因斯坦相對論則描述宇宙較大質量天體的引力作用。  我們大多數人都能感到時間流逝,但時間究竟是什麼?
  • 宇宙中最大的天體是哪個?不同領域中,誰才是真正的霸主
    ,一直以為地球是唯一的天體,後來隨著科學的進步我們才知道,地球在宇宙中只是一粒沙子,宇宙非常的大,宇宙是最大的天體,知道現在宇宙還在擴散!很多人對宇宙中的奧秘很感興趣,也想知道宇宙中到底有哪些霸主,根據天文觀推測我們的宇宙,能夠觀察到的直徑可達930億光年,其中沒有觀察到的還不知道有多少,這是因為宇宙在膨脹的作用導致半徑465億光年外的光無法傳到我們地球上,所以我們現在的科技還看不到,目前我們已知比宇宙尺度小一個級別的天體是大尺度絲狀結構,已知最大的宇宙絲狀結構是武仙-北冕座長城和Boss長城,
  • 宇宙中最恐怖的天體
    在宇宙所有的天體中,能夠像黑洞這樣神秘莫測的,幾乎沒有幾個,黑洞也因為巨大的質量和無窮的引力,被視為宇宙中最危險的怪物,憑心而論,
  • 你知道宇宙中最低溫度是多少嗎
    2020-09-07 05:23:55 來源:科技日報原標題:入秋後涼意襲來 你知道宇宙中最低溫度是多少嗎初入九月,部分地區已經開始逐漸變涼。地球上的溫度變化萬千,宇宙中不同天體的溫度又如何?就人們的直觀感受而言,溫度就是物體的冷熱程度。從微觀層面看,物質都是由分子或原子組成,這些分子永不停息地做著無規則運動。
  • 宇宙最亮天體,活動的星系核,宇宙中的燈塔!它是什麼?
    類星體單從名字就可知道,類似恆星的天體。但這麼說好像腦子也想像不出它到底是什麼樣子,那這樣描述你就應該能想到它大概的樣子。圍繞黑洞旋轉呈碟狀的發光物質,垂直盤狀方向會向外輻射高能量射線噴流,嗯,你應該想到了大概的樣子。
  • 宇宙中每個天體都在有序轉動,那麼宇宙又在圍繞什麼運轉?
    茫茫宇宙中,存在著各種各樣的天體,每個天體都會按照自己的運行方式在宇宙中運轉,對人類來說,宇宙是一個非常神秘的空間,因為宇宙中沒有一個天體是完全靜止的,比如部分行星會繞著恆星公轉,恆星也會繞著星系中心工作,可以說,如果宇宙中的天體不轉動,等待它們的結果或許只有滅亡,雖說地球無時無刻都在自轉和公轉,人類生活在地球上,卻無法感知地球在轉動,但是當人們換一個角度思考
  • 宇宙中每個天體都在有序轉動,那麼宇宙又在圍繞什麼運轉?
    ,從這些方面來看,人類其實很容易就能察覺到地球在運動,而月球也在抱著我們的地球轉動,如同地球的守護神般,它們的轉動令人類擁有了夜晚和白天之分,你知道嗎?除非它們面臨毀滅,否則它們就會這樣一直運作下去,也許你會好奇,既然宇宙中的每一個天體都在轉動,那麼,宇宙又在圍繞什麼運轉?
  • 宇宙中存在一個基本時鐘?
    比如在宇宙的空間中,處處都瀰漫著希格斯場,粒子通過與希格斯場發生相互作用,就能獲得質量。那麼有沒有可能粒子通過與某種會周期性振蕩的場發生相互作用,而體驗到了時間?其中振蕩的場的振蕩周期就像一次有規律的「滴答」聲,宛如現實世界中會擺動的時鐘那樣。
  • 「原初標準時鐘」揭開時空起源之謎?
    關於宇宙起源的一個非常寶貴的實驗數據來源是「宇宙微波背景輻射「(CMB) —— 這些從大爆炸中遺留下來的輝光充滿著整個空間。這些輝光粗看起來是均勻分布的,但是高精度的測量揭示出其中許多細微的空間變化。這些空間變化起源於原初宇宙中的量子漲落,隨著宇宙的膨脹,這些量子漲落被拉扯到現在的宏觀尺度。
  • 宇宙中存在以光年計量大小的巨型天體嗎,宇宙最大的天體是什麼?
    在這個巨大的宇宙中,地球充其量也只是一粒塵埃,滄海一粟。那宇宙中可能存在著直徑以光年為單位的巨型天體嗎? 相對於人類的世界來講,宇宙中的天體都是非常巨大的。像太陽的直徑是大約是1392000公裡,是地球直徑的109倍。太陽的直徑已經是非常的大了,但是它的直徑是無法和一光年的距離相比的。光只需要不到5秒鐘的時間就可以穿越太陽直徑的距離。因此太陽的直徑只有大約5光秒。
  • 宇宙中最明亮的天體——類星體
    我們回溯時間之旅,經過恐龍滅絕那一刻,經過海洋生物爬上陸地那一刻,在距離地球20億光年的地方,接近宇宙的邊緣,回溯至時間的起點,類星體比幾百個星系加起來還要亮,耀眼的光芒照射到數萬億千米之外,如此巨大,如此明亮,釋放出令人難以置信的能量,在宇宙中能量越大的天體就越危險,那麼類星體無疑是宇宙中最危險
  • 物理故事-宇宙中有哪些天體?
    在遠古時代,人們可以在晴朗的夜空中看到許多明亮的星星,那時候在地球上,大部分地區都沒有現在這麼嚴重的汙染,因此那時候人類可以憑藉肉眼看到非常暗的光,而我們看見的這些星星就是宇宙中天體的光。那麼,什麼是天體呢?宇宙中又有哪些天體呢?天體是什麼呢?
  • 你知道宇宙中最近的最紅的最大的超大黑洞嗎?
    你對「大」有什麼概念?一棟房子,一座山,一顆地球。可這些在宇宙的尺度中都太小了,即使是能裝下130萬個地球的太陽,也只是宇宙制霸天體黑洞面前的「地球」。黑洞,宇宙中的王者級怪物。這些暴力天體潛伏在空曠黑暗的宇宙中,它們是物質緊密堆積的產物。一旦超過事件視界,光都無法逃脫。據估計,僅在銀河系內部,就存在著1000萬到10億個黑洞。