50年前,喬斯林·貝爾發現了脈衝星並改變了我們對宇宙的看法

50年前,喬斯林·貝爾發現了脈衝星並改變了我們對宇宙的看法

CSIRO Parkes射電望遠鏡發現了大約所有已知脈衝星的一半。
圖片:©Alex Cherney)



一個脈衝星是一種小型旋轉星-中子的巨型球,離開後的正常恆星的火熱到爆死了後面。

直徑只有30公里的恆星每秒旋轉多達數百次,同時發出一束無線電波(有時還發出其他輻射,例如X射線)。當光束指向我們的方向並進入我們的望遠鏡時,我們會看到一個脈衝。

自從發現脈衝星以來,2017年是50週年。到那時,我們已經發現了2600多個脈衝星(主要是在銀河系中),並用它們搜尋低頻引力波,確定了我們的星系結構並測試了相對論的一般理論。

發現

1967年中,當成千上萬的人享受著愛情的夏天時,英國劍橋大學的一名年輕博士生正在幫助製造望遠鏡。

這是電線的事-天文學家稱之為“偶極子陣列”。它佔地不到2公頃,即57個網球場。到七月建成。學生Jocelyn Bell(現為Dame Jocelyn Bell Burnell)開始負責運行它並分析它產生的數據。數據以紙筆圖表記錄的形式出現,每天有30多米。貝爾用肉眼分析了他們。

50年前,喬斯林·貝爾發現了脈衝星並改變了我們對宇宙的看法

Jocelyn Bell Burnell,他發現了第一個脈衝星。(圖片來源:CC BY-SA)


她的發現- 圖表記錄上的一點點“ sc腳 ”-已載入史冊。

像大多數發現一樣,它是隨著時間而發生的。但是有一個轉折點。1967年11月28日,貝爾和她的主管安東尼·希維斯(Antony Hewish)能夠捕捉到一種奇怪信號之一的“快速錄音”,即詳細的錄音。

在這種情況下,她可以第一次看到“磨損”實際上是一系列脈衝,間隔為三分之一秒。貝爾和希維斯發現了脈衝星。

但這對他們來說不是立即顯而易見的。在貝爾觀察之後,他們花了兩個月的時間來消除信號的平庸解釋。

貝爾還發現了另外三個脈衝源,這些脈衝源有助於對一些更為奇特的解釋進行整理,例如,認為信號來自地外文明中的“小綠人”。該發現論文發表於1968年2月24日的《自然》雜誌上。

後來,當Hewish和他的同事Martin Ryle爵士被授予1974年諾貝爾物理學獎時,Bell 錯過了。

為什麼要尋找脈衝星?

50年前,喬斯林·貝爾發現了脈衝星並改變了我們對宇宙的看法

我們想了解脈衝星是什麼,它們如何工作,以及它們如何適合一般的恆星群。脈衝星的極端情況-超快,超慢或極重的脈衝-有助於限制脈衝星工作方式的可能模型,從而向我們詳細介紹了超高密度物質的結構。為了發現這些極端情況,我們需要找到許多脈衝星。

脈衝星通常在雙星系統中繞行伴星,這些伴星的性質有助於我們瞭解脈衝星本身的形成歷史。我們在脈衝星的“什麼”和“如何”方面取得了良好的進展,但是仍然存在未解決的問題。

除了瞭解脈衝星本身之外,我們還將脈衝星用作時鐘。例如,脈衝星計時正被用作一種檢測整個宇宙中低頻引力波的背景隆隆聲的方法。

脈衝星還被用來測量我們的銀河系的結構,方法是觀察脈衝星穿過空間中密度更大的物質區域時信號的變化方式。

脈衝星也是我們測試愛因斯坦廣義相對論的最好工具之一。



分享到:


相關文章: