天文学-脉冲星为什么会发射脉冲.doc

脉冲星在1967年被发现时一度使人们认为是外星人给我们发的“电报”，所以第一颗脉冲星曾被叫做“小绿人一号”。脉冲星其实是变星的一种，它的特性就顾名思义了能够周期性发射脉冲信号。那么它属于变星也就是说是恒星的一种，那么它是什么样的一种恒星呢？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，当老年恒星的质量大于十个太阳的质量时，它就有可能最后变为一颗中子星。而且，正是由于它的快速自转而发出射电脉冲。它的脉冲其实是指辐射，我们知道太阳的辐射都是连续的为什么脉冲星的辐射是不连续的呢？中子星与其他星体（如太阳）发光不一样，太阳表面到处发亮，中子星则只有两个相对着的小区域才能辐射出来，其他地方辐射是跑不出来的。即是说中子星表面只有两个亮斑，别处都是暗的。中子星本身存在着极大的磁场，强磁场把辐射封闭起来，使中子星辐射只能沿着磁轴方向，从两个磁极区出来，这两磁极区就是中子星的“窗口”。 中子星的辐射从两个“窗口”出来后，在空中传播，形成两个圆锥形的辐射束。若地球刚好在这束辐射的方向上，我们就能接收到辐射，且每转一圈，这束辐射就扫过地球一次，也就形成我们接收到的有规则的脉冲信号。那么是不是说所有的中子星都是脉冲星？不是的，我们必须要收到它的脉冲才算是。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。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。 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。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。 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。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。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