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　　宇宙中有一種詭異的天體——脈沖星，它們最初被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)時(shí)曾被誤以為是外星人發(fā)出的信號(hào)，它們身上還有很多未解之謎。中國(guó)6月15日發(fā)射的硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡“慧眼”，將對(duì)銀河系內(nèi)的脈沖星開(kāi)展觀測(cè)研究，期望揭開(kāi)它們身上的諸多謎團(tuán)。

　　“慧眼”首席科學(xué)家、中科院高能所粒子天體物理中心主任張雙南說(shuō)：“我們還并不知道脈沖星的內(nèi)部是什么，只是理論預(yù)言過(guò)恒星演化會(huì)形成這樣一種天體，里面的物質(zhì)是以中子為主?！?/p>

　　“但現(xiàn)在的物理理論還不能很好地描述這種狀態(tài)下的物質(zhì)，因?yàn)榈厍蛏系膶?shí)驗(yàn)室達(dá)不到這樣的密度，因而我們只能進(jìn)一步去觀測(cè)?！睆堧p南說(shuō)。

　　宇宙燈塔

宇宙燈塔“脈沖星”

　　大質(zhì)量恒星壽命終結(jié)時(shí)在超新星爆發(fā)中粉身碎骨，外層被炸飛，如果恒星遺留下的內(nèi)核質(zhì)量超過(guò)太陽(yáng)的1.4倍，就會(huì)坍縮成主要由中子以及少量的電子和質(zhì)子組成的中子星。以均勻的時(shí)間間隔輻射脈沖的中子星被稱(chēng)為脈沖星。所謂脈沖就像人的脈搏一樣，一下一下出現(xiàn)短促的信號(hào)。

　　為什么人類(lèi)可以收到這樣有規(guī)律的脈沖信號(hào)呢？這是因?yàn)閹щ娏Ｗ友刂}沖星的磁力線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了輻射束，而輻射束的放射軸和中子星的自轉(zhuǎn)軸并不一致。中子星沿著自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，只有輻射束恰好掃過(guò)地球時(shí)，才能被觀測(cè)到，因而形成了脈沖，脈沖的周期其實(shí)就是脈沖星的自轉(zhuǎn)周期。

　　對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)，中子星實(shí)在太詭異。中子星的個(gè)頭只有一座小型城市那么大，但質(zhì)量卻是地球的50萬(wàn)倍。假設(shè)有一個(gè)天平，一端盛上一茶匙的中子星物質(zhì)，另一端需要一座高達(dá)3000米的山峰才能抵得住這么一丁點(diǎn)中子星物質(zhì)。

一茶匙的中子星物質(zhì)需要一座高達(dá)3000米的山峰才能抵得住

　　對(duì)于想造訪中子星的人來(lái)說(shuō)，在中子星上著陸將永無(wú)可能。中子星表面強(qiáng)大的引力瞬間就會(huì)把飛船以及里面的一切都?jí)撼梢粩偤隣畹膩喸恿Ｗ?。中子星上的山峰高度是以毫米為單位度量的，而不像我們地球上的千米單位。然而中子星上幾毫米高度的山峰所包含的物質(zhì)質(zhì)量一點(diǎn)也不比地球上高聳的山峰少。

　　脈沖星自轉(zhuǎn)具有極其穩(wěn)定的周期，被譽(yù)為自然界最精準(zhǔn)的天文時(shí)鐘。科學(xué)家相信，未來(lái)脈沖星可以成為人類(lèi)在宇宙中航行的燈塔，為近地軌道、深空和星際空間飛行的航天器導(dǎo)航。

　　曾被當(dāng)成“小綠人”

　　由于過(guò)于怪異，盡管在20世紀(jì)30年代就有科學(xué)家預(yù)言了中子星的存在，但一直沒(méi)有得到證實(shí)。

　　1967年10月，英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室24歲的研究生喬斯琳·貝爾在檢測(cè)一臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡信號(hào)時(shí)發(fā)現(xiàn)了一些奇怪而有規(guī)律的脈沖信號(hào)，貝爾立即把這個(gè)發(fā)現(xiàn)報(bào)告給她的導(dǎo)師休伊什。起初科學(xué)家以為那是外星人在尋找宇宙中的知音，并以“小綠人（LGM）”來(lái)命名這個(gè)神奇的信號(hào)。但是，在接下來(lái)不到半年的時(shí)間里，科學(xué)家又陸陸續(xù)續(xù)發(fā)現(xiàn)了數(shù)個(gè)這樣的脈沖信號(hào)，因而排除了外星人的可能。1968年2月，貝爾和休伊什聯(lián)名在英國(guó)《自然》雜志上報(bào)告發(fā)現(xiàn)了新型天體——脈沖星。

　　科學(xué)家計(jì)算發(fā)現(xiàn)，只有像中子星那樣體積小、質(zhì)量大、密度大的天體才有可能產(chǎn)生這樣的脈沖強(qiáng)度和頻率。由此，中子星才真正從假說(shuō)成為事實(shí)。

　　至今，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)了2000多顆脈沖星。

　　為脈沖星號(hào)脈

　　張雙南說(shuō)，脈沖星同時(shí)具有超強(qiáng)的引力場(chǎng)、電磁場(chǎng)和核密度，可謂極端物理的天然實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)研究脈沖星的X射線輻射，將可以測(cè)量其表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度，研究高密度、強(qiáng)磁場(chǎng)下物質(zhì)的性質(zhì)。

　　“我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里能制造出的最強(qiáng)磁場(chǎng)只有幾個(gè)特斯拉，而中子星表面的磁場(chǎng)比地球上最好的實(shí)驗(yàn)室所制造出的最強(qiáng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度至少高百萬(wàn)倍，強(qiáng)到它周?chē)恼婵斩汲蔀榫w。這樣的物理規(guī)律是有理論預(yù)言的，但這個(gè)理論對(duì)不對(duì)，要通過(guò)觀測(cè)來(lái)驗(yàn)證。另外，中子星可能是已知宇宙中能量最高的加速器，所以很多無(wú)法在地球上的加速器開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)觀測(cè)中子星來(lái)研究?！睆堧p南說(shuō)。

透過(guò)X射線望遠(yuǎn)鏡，我們將看到宇宙狂野、暴躁的一面

　　“慧眼”衛(wèi)星有效載荷總師盧方軍說(shuō)，對(duì)脈沖星的周期長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，有助于解決脈沖星的能量來(lái)源之謎。

　　“慧眼”地面應(yīng)用系統(tǒng)副總師宋黎明說(shuō)，脈沖星的脈沖是怎么來(lái)的？現(xiàn)在還沒(méi)有徹底解決。脈沖星周?chē)泻軓?qiáng)的磁場(chǎng)是怎么來(lái)的？它和內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么聯(lián)系？脈沖星的輻射機(jī)制是什么樣的？“慧眼”衛(wèi)星能為解決這些問(wèn)題提供支持，推動(dòng)這些研究的進(jìn)展。（制圖：圖片由新華社記者賀萌手繪）