1000多颗脉冲星：宇宙中的精彩发现

脉冲星的发现

1967年7月，英国剑桥大学射电天文台专门设计制造的一架新型射电望远镜开始投入观测，它那分排成16排的2048个天线，占地21000平方米(相当于32亩)。它的观测结果都自动记录在一盘盘的纸带上，一天下来，得到的纸带有30多米长。10月份，休伊什教授的一位女研究生贝尔小姐在分析这些资料时发现，其中似有一个神秘的射电源，每到子夜时便会发光闪烁，而分析表明，子夜时仪器正对着狐狸座的上方，这种闪烁表现为一个个有规则、有周期的脉冲。休伊什对这种原因不明的脉冲讯号很感兴趣，决定改进仪器与方法，作进一步的研究。11月28日，他们已证实这个射电源发出的无线电脉冲波长是3.7米，周期极其稳定，为1.337秒。

这是什么引起的呢?显然不是太阳，因为子夜时太阳在地球的“下面”。是人类自己造成的无线电干扰吗?也不像，因为它来自固定的天区——狐狸座。休伊什不禁怦然心动，他想到了科幻小说中的“宇宙人”，或许这是他们正在向茫茫太空中发出找寻知音的讯号?这种周期准确、强度变化的讯号难道正是它们的电码?休伊什这时刚读到一本引人入胜的描写“宇宙小绿人”的科幻小说，在宇宙深处某个遥远的星球上，有着一个极其繁荣发达的文明社会。由于这个星球强大的引力作用，那儿的居民怎么也长不高。因为科学技术太先进了，那儿的人不必劳动，四肢也退化了，惟有发达的大脑。他们也不要吃东西，因为它那绿色的皮肤可以像植物那样进行光合作用……当然他们也在努力寻找其他的星球。

自从1967年发现第一颗脉冲星以来，天文学家已经发现1000多颗脉冲星。脉冲星是有着强磁场的旋转着的中子星，它们发出有规律的射电脉冲。最快的脉冲星发出的脉冲为624次/秒，而最慢的脉冲为每5.1秒一次，多数脉冲星位于我们银河系，但也有很多在球状星团中发现。麦格内塔星是新发现的一颗有着更强烈磁场的中子星。他们可能与太空中的一些神秘伽马射线的爆发有关。于是休伊什把这个神秘射电流记为“LGM”。LGM正是小的绿色人(Little Green Men)的缩写。他也确实花了一番工夫来研究这些“密码”，企图破译“小绿人”呼叫的具体内容……

随后，有关这种奇特脉冲的发现纷至沓来，到1968年1月，贝尔小姐已查明会发出这种令人费解的“密电码”的射电源有4个!哪会有这么多的“宇宙小绿人”同时向我们呼叫?而且它们正好不约而同地使用同一“电台”的频率(81兆赫或波长3.7米)?于是科学家相信，这是一种以前不知道的新型天体——射电脉冲星，简称脉冲星，统一的记录符号为“PSR”后加位置。如最早发现的狐狸座脉冲星记为“PSR1919+21”，表示它的赤经为19小时19分。

1968年2月，休伊什宣布了发现脉冲星的消息，引起了很大轰动，人们争相探索。到1968年底，脉冲星的名单已扩大到23颗，现在已有近千颗。后来人们把这列为“20世纪60年代四大发现”之一，休伊什还因而获得了27.5万瑞典克郎的1974年诺贝尔物理奖!(www.xing528.com)

经过几年研究，人们终于相信，脉冲星不是什么“怪物”，而是人们还未见过面的“老朋友”。早在20世纪30年代时，一些核物理学家就预言，宇宙中可能存在着全部由中子组成的“中子星”。众所周知，物质通常都是由分子构成的，而分子又是由原子组成的。原子本身就像小小的“太阳系”，原子的质量集中在中心的原子核内，因为电子的质量只有中子或质子的1/1840。

中子星旋转的同时，从它的两个磁极各发出一束电波。每当波束扫过地球时，我们探测到一次射电波脉冲，就像灯塔的灯光一样。旋转着的中子星逐渐散尽了它的能量并慢下来，几百万年后它就慢得发不出射电波并逐渐消失。以氧为例，氧原子外围有8个电子，核内有8个质子和8个中子，所以氧原子核的质量是其电子质量的29000多倍。但原子核的体积很小，只有整个原子的十亿分之一。如果原子像个直径1米的圆球，那原子核只有菜子那么大。但是，电子的壳层十分牢固，任你重锤猛敲，火烧冰冻，都无法破坏它。20世纪30年代时科学家认为，宇宙间有各种特殊条件，由于某种极大的压力，使原子的电子壳层被压碎，本来在外围高速运动的电子被压进了原子核内，带负电的电子与带正电的质子就会吸在一起，电荷抵消而变成中子，这样便形成了全部由中子组成的“中子星”。可想而知，中子星的密度将大得不可思议!

在半个世纪以前，人们对诸如天狼伴星那样的白矮星为什么会有这么高的密度，还难以理解，比白矮星还密亿万倍的中子星，只是科学家笔下的“水月镜花”而已，就连从理论上作此预言的前苏联天文学家朗道本人，心底深处也不指望宇宙中真会有这种奇特的天体。

脉冲星的发现，使得人们旧话重提。通过各方面的论证，现在科学家们早已确信无疑，脉冲星就是中子星——高速自转着的中子星!

前面已经说过，白矮星的大小与行星相仿，直径大约为几千到几万千米。中子星物质的电子壳层都已被压碎，所以它的半径理应比白矮星小千倍，即只有几到几十千米。理论研究认为，脉冲星的半径在10千米左右。所以二者相比，又好像是菜籽与大气球!