天文学家曾经集中注意力于微波检测,他们发现它有两个重要优点:第一,它是整个电磁波谱中,除了可见光外唯一重要的区域,地球大气层对它是可透射的。在外部空间有一个微波窗口,就像光的窗口一样,就是说,我们不必使用火箭,在地球表面就能研究宇宙外部辐射。
第二,微波能穿透雾、霭和尘埃云,普通的光是无法穿透这些物质的。这是战争中在与雷达有关的事物中发现的,因为进入领空的飞机自认为被雾和云掩盖起来的时候,雷达仍能追踪到它们。同理,外部空间中可见光不能穿透的部分,微波却能穿透,我们就能研究我们看不到的微波了。因此,藏在永远遮挡我们视线的尘埃云中的银河系中心,最终可以通过它的微波辐射来研究。
在较靠近中心处,1956年首次探测到的正是金星的微波辐射,它给天文学家提供了最初的线索,即行星是极热的。另外,火箭探测到金星能放射穿透云层并被下面的固态地面反射的微波光束。根据这些反射,除了用投入大气层的照相机拍摄到的小斑点,金星不能通过可见光观察,但是1962年初绘制了金星的外观。
雷达的反射也被用于确定金星和水星的自转速度。发现金星转动得
比预料的(在错误方向上)要慢,而水星则比预料的转得快得多。1955
年,美国天文学家肯尼斯·林·富兰克林发现木星发射大量的微波,当
证明木星有一个巨大的且比地球磁场大得多的磁场时,1960年此现象最
终被解释了。在
20世纪
70年代,探测火箭被发射到超过木星的外空时,
木星的磁场被进一步证实。
更多惊人的发现是由宇宙中太阳系外的射电天文学提供的。就像我
在前面提过的,兹维基和奥本海默各自独立地推测出中子星的存在,中
子星是只由中子组成的被高度压缩的星,是把一个普通规模的星压成直
径为几千米的很小的球。随着形成巨蟹星云的超新星的爆炸而形成一颗
中子星的可能性经美国天文学家赫伯特·弗立德曼考察被肯定。X射线从
天空的各个部位被探测出来了,并且一个放射源是巨蟹星云。放射源是
巨蟹星云内的中子星的残余物吗?
1964年
7月,月球要从巨蟹星云前面经过,弗立德曼负责火箭进入
太空的发射工作,该火箭将监视活动中
X射线的产生。如果
X射线来自
一颗中子星,当月球从一个很小的物体前面经过的,X射线的发射会马上
被全部截断。当月球在巨蟹星云前面移动时,如果
X射线的发射逐渐散
开,那么放射源就是整个星云,而不是星云中的小物体。后者证明是事
实,那些用此方法希望发现中子星的人们会感到失望。
然而,1964年有了一个新的发现。来自太空某区域的无线电波好像
出现剧烈地快速波动,仿佛到处都有“无线电闪烁”。英国天文学家安
东尼·休维什设计了一架射电望远镜,它使非常详细地研究微波强度的
快速变化成为可能。休维什负责建设散布在差不多超过
3亩大的面积上
的
2048台独立的接收器,这些设备在
1967年
7月投入运行。
一个月内,一位英国研究生约斯林·贝尔,探测到来自天琴座α星
(织女一)与天摩座α星(牛郎星)之间中途某地的爆发微波。爆发短
暂得令人惊奇,只持续了
1/30秒。更令人惊奇的是,紧接着的爆炸存在
着明显的规律性。事实上,它们是那么有规律以至于能够计算出其周期
是一百万分之一秒。到
1968年
2月前,当休维什公布此发现时,他又找
出另外三个这样的射电闪烁,从那时起发现了更多的射电闪烁。
自然,首先是没有办法识别脉冲体现的是什么。休维什只能把它看
作是一颗震动的星,每次震动都发出爆发能量。它就马上被缩写成脉冲
星,通过它了解了新的物体。
所有脉冲星都具有极有规律的无线电脉冲特性,但每颗脉冲星都有
不同的精确的周期。一颗脉冲星的周期是
本文标题:什么是脉冲星?
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