什麼是雙脈衝星?

草根影響力新視野 譯者:董曉汾

如果你生活在1995年,認為“脈衝星”聽起來是你週末狂歡的好夥伴,是沒有問題的。脈衝星確實有點像一個巨大的星系頻閃燈,而且有穩定的節奏,它可以給你帶來奇妙的體驗。但在你的週末聚會上,你可能不會想要一個,更不用說兩個了。

在我們想像雙脈衝星很困難的時候,我們先來談談脈衝星的一般工作原理。當一顆大質量恒星坍縮時,它會以一種稱為超新星的巨大爆炸而熄滅。現在,如果這顆恒星足夠大,它就會坍縮成一個黑洞,正如我們所知的那樣。但如果它稍微小一點(這裡我們仍然在討論大質量恒星,比我們的太陽大幾倍),那將是一個相當酷的現象。

太陽核心的質子和電子將會相互擠壓,直到它們真正結合起來形成中子,而不是自己坍縮成一個超高密度的點源(黑洞的情況)。你得到的是一顆中子星,它可能只有幾英里寬,但質量和我們的太陽一樣大[來源:JPL]。這意味著這顆堅硬的小恒星密度非常之大,一茶匙的中子在地球上會重達1億噸(90719000公噸)。

但我們不要忘記脈衝星的“脈衝”部分。脈衝星也可能發射可見光、無線電波,甚至伽馬射線和x射線。如果方向正確,這些光束就能像燈塔信號一樣,以極有規律的脈衝掃向地球,甚至可能比原子鐘還精確。脈衝星的自轉速度也非常快,每秒可達數百次。現狀讓我們來看看什麼是雙脈衝星?

什麼是雙脈衝星?

作為一個敏銳的讀者,你可能已經知道一個雙脈衝星就是兩個脈衝星。雖然發現一顆雙星脈衝星並不罕見,即其中一顆脈衝星圍繞著另一顆物體運行,比如一顆恒星或一顆白矮星,但發現兩顆脈衝星相互運行要難得多。事實上,我們只知道2003年發現的其中一個系統(資料來源:曼徹斯特大學)。

關於雙脈衝星最酷的事情之一是,它們可以幫助我們理解甚至確認一些巨大的理論物理原理。由於它們是可靠的天體物理時鐘,科學家們立即著手測試愛因斯坦廣義相對論的部分內容。該理論的一個部分認為,巨大的事件,比如合併兩個巨大的黑洞,可能會在時空中產生漣漪(稱為引力波),波及整個宇宙。

歸功於脈衝星,科學家們發現,正如愛因斯坦所預言的那樣,恒星在其軌道的彎曲時空中會像陀螺一樣搖擺。他們還觀察到,隨著引力波帶走能量,軌道變得越來越小,愛因斯坦的另一個預測也被證明是正確的。

資料來源:https://science.howstuffworks.com

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