我國首次發現新脈衝星 為何被稱為「死亡之星」？

讀而思

duersi

今天(10月10日)，中國科學院國家天文台宣布，被譽為「中國天眼」的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)目前已經探測到數十個優質脈衝星候選體，其中6顆通過國際認證。這是我國天文望遠鏡首次發現脈衝星。這類天體的脈衝信號曾一度被認為來自外星人，那麼其究竟有何神秘之處?我們為何要觀測它們呢?

脈衝星是「死亡之星」

脈衝星是旋轉的中子星，由恆星演化和超新星爆發產生，也被認為是「死亡之星」。其首次被發現是在1967年，因發射周期性脈衝信號而得名。但這些脈衝信號並不是來自外星人，而是脈衝星在自轉過程中輻射的電磁波，形成一斷一續的脈衝。

英國皇家學會院士喬瑟琳·貝爾是脈衝星的第一位發現者

只有高速旋轉的中子星，才可能扮演脈衝星的角色。脈衝星的脈衝就是像人的脈搏一樣，是穩定出現的短促的無線電信號，比如，被人類發現的第一顆脈衝星，每兩脈衝間隔時間是1.337秒，其他脈衝還有短到0.0014秒的，最長的也不過11.765735秒。

宇宙中有大量脈衝星，但由於其信號暗弱，易被人造電磁干擾淹沒，目前只觀測到一小部分。脈衝星的自轉周期極其穩定，準確的時鐘信號為引力波探測、航天器導航等重大科學及技術應用提供了理想工具。

發現新脈衝星並不容易

之前由於歷史和設備原因，我國其他射電望遠鏡歷史上探測到多顆已知脈衝星，但沒發現過新脈衝星。這次的重要成果要歸功於具有極高靈敏度的FAST。

世界最大的單口徑射電望遠鏡FAST

FAST位於貴州省平塘縣名為大窩凼的喀斯特窪地之中，基於三項全部中國知識產權的自主創新——選址方法、索網主動反射面、柔性索結合併聯機器人的饋源支撐，FAST突破了射電望遠鏡工程極限，建成為世界最大的單口徑射電望遠鏡，其接收面積相當於30個足球場大小。

據FAST工程副總工程師李菂介紹，FAST調試進展超過預期，並已開始系統的科學產出。目前，經過一年緊張調試，FAST已實現指向、跟蹤、漂移掃描等多種觀測模式的順利運行。

國家天文台研究員、FAST工程首席科學家、總工程師南仁東定義其「為下一代天文學家準備的觀測設備」。

脈衝星研究有助於引力波探測

脈衝星由恆星演化和超新星爆發產生，因發射周期性脈衝信號而得名。脈衝星的本質是中子星，具有在地面實驗室無法實現的極端物理性質，是理想的天體物理實驗室，對其進行研究，有希望得到許多重大物理學問題的答案。

脈衝星燈塔模型動態圖

脈衝星的自轉周期極其穩定，準確的時鐘信號為引力波探測、航天器導航等重大科學及技術應用提供了理想工具。

2016年2月11日，LIGO合作組宣布首次直接探測到廣義相對論預言已久的引力波之後，對引力波的探測已經成為天文學界的熱門話題。通過對快速旋轉的射電脈衝星進行長期監測，選取一定數目的脈衝星組成計時陣列，可以探測來自超大質量雙黑洞等天體發出的低頻引力波。FAST將有希望發現更多守時精準的毫秒脈衝星，對脈衝星計時陣探測引力波做出原創貢獻。(禾支)

(本文內容部分由國家天文台助理研究員王培進行科學性把關)

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