發現“隱匿”的脈沖星 _美國

美國科學家日前利用費米伽馬射線太空望遠鏡發現了第一顆“隱匿”的脈沖星，這種脈沖星非常暗，無法用普通的光學天文望遠鏡將其發現。這顆新發現的脈沖星坐落在仙王座，位于一個年輕的超新星爆發的區域內，名叫CTA 1，是在1萬年前爆發的，距地球4,600光年，旋轉的時速達到100萬英里，它發射的伽馬射線無線電波脈沖信號以每秒鐘3次的頻率到達地球。
天文望遠鏡有光學望遠鏡和射電望遠鏡兩種，射電望遠鏡通過收集天體星球發射的無線電波來研究天文現象。類星體、脈沖星、星際分子和宇宙微波背景這些天文發現全部是射電望遠鏡的功勞。費米望遠鏡是一臺“伽馬射線大區域太空望遠鏡” 。
脈沖星被認為是“死亡之星” ，是恒星在超新星階段爆發后的產物，當一顆巨大的恒星作為超新星爆發后，殘留物形成的快速旋轉的中子星就是脈沖星。超新星爆發之后，就只剩下了一個“核”，僅有幾十公里大小，它的旋轉速度很快，有的甚至可以達到每秒714圈。在旋轉過程中，它的磁場會使它形成強烈的電波向外界輻射，脈沖星就像是宇宙中的燈塔，源源不斷地向外界發射電磁波，這種電磁波是間歇性的，而且有著很強的規律性。正是由于其強烈的規律性，脈沖星被認為是宇宙中最精確的時鐘。
脈沖星是中子星的一種，但它不同于普通的中子星。普通的中子星很小，一般直徑只有10千米，質量卻和太陽差不多中子星的前身一般是一顆質量比太陽大的恒星。它在爆發坍縮過程中產生的巨大壓力，使它的物質結構發生巨大的變化。在這種情況下，不僅原子的外殼被壓破了，而且連原子核也被壓破了。原子核中的質子和中子便被擠出來，質子和電子擠到一起又結合成中子。最后，所有的中子擠在一起，形成了中子星。顯然，中子星的密度，即使是由原子核所組成的白矮星也無法和它相比。在中子星上，每立方厘米物質足足有10億噸重中子星的質量極大，一個中子化的火柴盒大小的物質，需要96000個火車頭才能拉動！脈沖星一顆快速自轉的中子星，脈沖星會從它的磁極發射無線電波束，當它的旋轉軸處于地球可見方向時，電磁波束就會掃過地球。
美國國家航天局、美國能源部和其他國際組織合作于今年6月啟用費米伽馬射線太空望遠鏡尋找天空中的伽馬射線，在電磁頻譜中這種射線是穿透力最強的電磁波，能幫助科學家找到過去無法發現的星體。
費米學派的科學家們稱，在發現脈沖星之前人們觀測太空星體主要依靠的無線電波和X射線，但新發現的脈沖星是第一個單獨依靠伽馬射線發現的物體。這份研究報告的合著者、馬里蘭美國國家航空和宇宙航行局哥達德太空飛行中心的科學家艾麗絲-哈丁說：“我們漸漸明白，費米伽馬射線太空望遠鏡是發現隱藏在我們面前的年輕的脈沖星的理想工具。”這項任務能發現一類以前看不見的脈沖星，確定所謂的伽馬射線噴射的神秘來源，擴大我們對銀河系超新星數量的估計，要知道費米伽馬射線太空望遠鏡具有更高的靈敏度，自從1968年首次從脈沖星探測到無線電波束后，天文學家至今已發現了1800顆脈沖星。
從1991年到2000年之間，NASA的電磁伽瑪射線實驗望遠鏡(EGRET)已經對幾百個伽瑪射線源進行了分類。但是，很多電磁伽瑪射線實驗望遠鏡探測到的伽瑪射線源還沒有被識別出來。哈丁說：“我們現在僅僅考慮這些只發射伽馬射線的脈沖星，還有很多其他伽馬射線產生源沒有被電磁伽瑪射線實驗望遠鏡探測到，因為它的靈敏度還不怎么好。”
費米上裝載的大區域天文望遠鏡探測到來自CTA 1微弱的伽馬射線，費米每三個小時就會對整個天空的伽瑪射線源搜索一遍。根據這次伽馬射線的脈沖頻率，科學家就能夠拼湊出中子星的行為特征和旋轉周期。脈沖星在誕生一億年后就會減弱和停止發射無線電波束，在CTA 1脈沖星這種情況中，每87,000年旋轉就會變慢1秒。
哈丁和她的同事們在10月份的科學快報的論文上描述了這顆脈沖星。哈佛-史密森天體物理學中心的帕特里克-斯萊恩是一名天體物理學家，他沒有參與這項研究，但他聲稱這次發現是令人激動的。他和其他科學家也探測了CTA 1超新星的殘留物，并且利用X射線探測到了中子星發出的微弱信號，但是卻沒有能夠發現脈沖信號。斯萊恩在一份電子郵件中表示：“脈沖周期的測量揭開了包含該系統熱力學所有信息的面紗，這非常重要。”
【發現“隱匿”的脈沖星】搜狐科學（尚力）