脉冲星的分类

1脉冲星科学是由理论和实验(对天文学来说是观测)来建立的，二者相互映照，时而这个领先，时而那个获胜。

中子星是理论预言领先于观测发现的最美妙事例之一。

杰姆斯·查德威克(James Chadwick)爵士1932年在实验室里发现中于并获得1935年的诺贝尔奖。

据说著名的俄国物理学家列夫·朗道(Lev Landau)和他的小组在发现中子后马上预测存在一种完全由中子组成的星，不幸的是，朗道没有立即发表自己的预测。

两年后，两位密切注意粒子物理学发展的美国天体物理学家摘取了果实。

由与白矮星类比而受到启发(拉尔夫·富勒提出白矮星是以电子简并压来支撑自身重量)，弗里兹·兹维基和瓦尔特·巴德建议，中子能产生一种简并压，并能支持质量超过钱德拉塞卡极限的恒星残骸。

他们俩对1054年超新星的遗迹蟹状星云很有兴趣，星云中心有一个萎缩的天体，但不是白矮星。

第二次世界大战爆发前不久，罗伯特·奥本海默(Robert OPPenheimer，后来的原子弹之父)和沃尔科夫(G·V olkofD提出了一种严格意义上的中子星理论。

他们特别证明，对于质量与太阳相当的恒星，简并中子的流体静力学平衡是可以实现的。

他们的工作被天文界客气地置之一旁。

卡米尔·弗拉马里昂(Camme Nammaho…著名的《普通天文学》于1955年出版，在这本(首先激起我对天文学的热爱的)书中，仅有几行字提到兹维基的革命性理论，并说“这是些不可能由观测检验的含糊思想”。

观测检验不得不再等待12年。

1.1空中灯塔我在这儿搞一项新技术来拿博士学位，可一帮傻乎乎的小绿人却选择了我的天线和我的频率未同我们通讯。

——乔丝琳·贝尔(Jocelyn Bell) 1967年，剑桥大学一名年轻研究生乔丝琳·贝尔，从她的导师安托尼·休伊斯(Antnony Hewish)那里接受了一项任务，检查和改进用于测量遥远射电源辐射的新射电望远镜。

三、X射线脉冲星在脉冲星家族中还有一个重要分支，它就是X射线脉冲星。

顾名思义，X射线脉冲星是一颗发射X射线脉冲波的星体。

与射电脉冲星不同，X射线星的脉冲辐射，存在着间歇现象。

半人马座X-3位于半人马座方向，是人类发现的第一个具有X射线脉冲的X射线源。

1971年，乌呼鲁卫星观测到它具有规则的脉冲，周期为4.84秒。

根据脉冲周期，天文学家们认定，它是一颗快速转动的中子星。

然而，与射电脉冲星不同，半人马座X-3每隔2.087天，辐射就会中断近12个小时。

为了解释这种奇怪现象，天文学家们提出一种观点，认为半人马座X-3是双星系统的一颗子星，两颗子星相互绕转，周期性地发生掩食现象，形成了间歇式辐射。

无独有偶，武仙座X-l脉冲周期为1.24秒，它的X射线辐射每1.7天被遮挡6小时；此外，在1.24秒这个平均周期值附近还有着规则的振荡。

为证实双星掩食的假设，天文学家又进行了精细的光学测量，果然在可见光波段找到了一颗亮星，它也是每1.7天被掩食1次。

于是，武仙座X-l就成了一颗被反过来发现的光学双星，因为是先由X射线辐射发现致密子星，然后再找到“正常”的光学子星。

天蝎座X-1是银河系中最亮的X射线源之一。

1966年，天文学家们发现，与这个X射线源相对应的光学天体是一颗13等的蓝星。

这颗星有非常迅速的“闪烁”变化，在短时间内突然光亮耀眼，而后逐渐趋于柔和，辐射能量比太阳X射线能量大1亿亿倍。

总之，X射线脉冲星的特征是，以间歇方式发射X射线脉冲，且在其附近总能找到一颗与之对应的光学恒星。

X射线脉冲星是如何产生电磁辐射的呢？借助于“双星系统”这一假设，天文学家们提出一种观点认为，X射线脉冲星位于双星系统之中，是一颗中子星，像射电脉冲星一样，发射X射线的中子星也在快速自转，并有很强的磁场，磁轴相对于自转轴保持偏斜。

来自伴星的气体并不会直接落向中子星，而是被离心力拖曳而作缓慢的“螺旋线”运动，形成一个薄的吸积盘。

在磁场能量开始超过气体转动能的地方，吸积盘被破坏，盘中物质被提取出来，沿磁力线落向中子星的磁极。

宇宙中的脉冲星：宇宙钟摆1.引言宇宙是一个令人着迷的地方，充满了神秘和奇迹。

在这广袤无垠的宇宙中，隐藏着许多未知的天体现象，其中脉冲星就是其中之一。

脉冲星是一种由旋转的恒星演化而来的致密星体，具有非常精确的旋转周期。

本文将介绍脉冲星的发现历程、结构特征以及它们在宇宙中扮演的角色。

2.脉冲星的发现历程脉冲星的发现可以追溯到1967年，当时英国的天文学家朗斯顿·贝尔发现了第一颗脉冲星——PSR B1919+21。

他注意到一个强烈的脉冲信号源，其周期为1.337秒。

这个发现震惊了科学界，因为以前从未观测到如此规律的脉冲信号。

3.脉冲星的结构特征脉冲星的结构特征令人惊叹。

它们是由恒星演化成的致密天体，质量通常大约是太阳的1.4倍，半径只有约20公里。

这种极高的致密度使得脉冲星具有强烈的引力场，甚至可以弯曲光线。

同时，脉冲星还拥有强大的磁场，其强度可以是太阳磁场的数十亿倍。

4.脉冲星的旋转机制脉冲星之所以能够发出规律的脉冲信号，是因为它们的旋转机制。

脉冲星以非常快的速度自转，通常每秒钟几十次甚至上百次。

当脉冲星自转时，它们的磁场和旋转轴之间的角动量不断转移，导致磁场线在空间中形成一个旋转的锥体。

这个旋转的锥体发出的脉冲辐射就是我们观测到的脉冲信号。

5.脉冲星的宇宙钟摆脉冲星被称为宇宙钟摆，因为它们具有非常精确的旋转周期。

这个旋转周期非常稳定，几乎不会发生变化。

事实上，脉冲星的旋转周期可以达到纳秒级别的精度。

由于其极高的稳定性，脉冲星可以被用作宇宙中最准确的时钟。

6.脉冲星的应用脉冲星的精确旋转周期使其在天文学和导航系统中得到广泛应用。

例如，脉冲星可以用来研究引力理论和广义相对论，因为它们的强磁场和高密度能够产生引力透镜效应。

此外，脉冲星还可以作为导航系统的参考，因为它们的时钟非常精确，可以被用来校准地球上的导航设备。

7.结论脉冲星是宇宙中的奇特天体，具有精确的旋转周期和强大的磁场。

它们的发现和研究为我们了解宇宙的演化和物理规律提供了重要线索。

变星与脉冲星(上)作者：暂无来源：《军事文摘·科学少年》 2019年第11期文图中国科学院国家天文台郭红锋很多同学都知道恒星是恒定不变的意思，但究竟在什么方面恒定呢？另外同学们也听说恒星是有变化的，究竟有哪些变化呢？今天我们就来谈谈变化的恒星——变星，以及变星中的重要星体——脉冲星。

什么是脉冲脉冲信号,就是像脉搏跳动一样的信号，一会儿有，一会儿无。

类似有规律的忽明忽暗、忽有忽无的信号都可以称作脉冲信号。

脉冲信号又分一次性的和周期性的。

一般有用的脉冲都是周期性的，就是间隔一定的时间出现一次。

例如正常人的脉搏一般是每分钟跳动60-70次。

现代许多电子技术和计算机内使用的信号都是脉冲信号，又叫数字信号。

脉冲的科学定义：一个物理量在一段相对短的持续时间内突变后，迅速回到其初始状态的过程。

脉冲是相对连续信号而言的，在整个信号周期内不是总有信号，大部分时间内没有信号，只在短时间内有信号，就像人的脉搏一样。

脉冲一般包括脉冲幅度、脉冲宽度、脉冲上升时间、脉冲下降时间、脉冲周期、脉冲频率等主要特征参数(如图1所示)。

1. 食变星图2中上半部分是一个食变双星的例子。

该系统中有一个子星（黄颜色）和一个伴星（白颜色），它们进行互相绕转的运动。

因此，从地球上看起来，它们就像地球上看到的“食”现象一样，在运动中因互相遮挡而使它们有亮度的周期性变化。

例如，当时子星在其伴星之前通过（位置2），就会全部遮住伴星的光；而当伴星在子星之前通过时（位置4），也会部分遮住子星的光。

具体来说：在位置1，子星和伴星互不遮挡，二者光度合成，故测量到的亮度幅度最高；在位置2，子星遮挡了伴星，只有子星的亮度被测到，故幅度最低；在位置3，同位置1，故幅度也是最高；在位置4，伴星的光部分地遮住子星的光，故二者合成的亮度较之1、3略低。

图2下半部分表示了食双星系统在互相绕转时因遮挡情况不同而发生的亮度变化情况，这里表现的是周期性、重复性、变化比较平滑的脉冲信号。

科学技术创新2020.35关于脉冲星子脉冲漂移的研究张申级（西南大学物理科学与技术学院，重庆400700）1概述天文学在最近兴起一场浪潮，物理学方面的诺贝尔奖归属者大多都颁给了天文学家，因此，对于天文学的研究引起了科学家们很大的重视，天体物理是天文学重要的一个研究领域，天体物理学中对脉冲星研究更加的热门，脉冲星是恒星演化最终的产物之一，它的特殊之处在于有非常高的自转速度，甚至有的会很接近光速，此外还有非常高密度，非常高磁场，这是在我们地球不可能出现的情况，对于一些理论的验证是非常值得去研究的。

在天文学家bell 女士还没有发现脉冲星前，科学家们只是预测有中子星的存在，但是经历了多年的寻找都与成功擦肩而过，在一次偶然的机会中bell 发现了脉冲星，最终确定了脉冲星就是特殊的中子星，科学家们的预言得以成功的实现。

由于脉冲星与我们距离和自身射电辐射强弱的原因，导致了我们在地球上所观察到的信号非常的弱，甚至有的信号我们用望远镜都不能识别单个周期的信号，根据信号的特点还需要进行多个周期的叠加才能够增加信号的强度，甚至有的需要成百上千个周期进行叠加，最终用斯托克斯参数（I 、Q 、U 和V ）对观察数据的记录，通过对斯托克斯参量可以得到脉冲星线偏振、圆偏振，偏振位置角等物理量，通过对原始数据的一系列复杂的处理才能够得到清晰的轮廓，信号轮廓图是对脉冲星研究的重要部分，有了信号轮廓形状，可以大致的明白脉冲星的辐射的细节问题。

2脉冲星子脉冲的辐射机制脉冲星是中子星的一种特殊情况，之所以叫其为脉冲星，是因为脉冲星会周期性的辐射脉冲，就像脉搏会周期一样跳动一样，解释脉冲星非常著名的一种模型就是灯塔模型，辐射部分并不是整个星体都会辐射，只有在磁轴的两端才会有射电辐射，也并不是所有的脉冲星都会被我们观察的到，能观测到的脉冲星和我们地球在天体当中所处的特殊位置有关系，要辐射束经过我们地球才能够观察得到，在辐射的区域由于不同的辐射单元也会导致辐射的一个强弱不一样，[1]脉冲星自转一周是360°，在辐射束扫过我们视线时所经过的辐射区域是由外到内再由内到外，从而辐射在任意时刻辐射强弱基本不一样，但所得到的轮廓基本上也会满足对称的情况，如果没有经过核心的区域，也会得到相同的结论。