科学家首次直接探测到脉冲星内部状况

[ 录入者:zhoumeichun | 时间:2008-06-05 13:11:26 | 作者: | 来源: | 浏览:1891次 ]

2008年6月5日新浪科技讯:据国外媒体报道,目前,一支国际研究小组成功采用激光干涉重力波天文台(LIGO)探测到来自螃蟹云翳中脉冲星 的 信号,信号分 析结果显示脉冲星 4%的 能量损失是由重力波喷射造成的 。这项期待已久的 研究分析具有里程碑意义,这是科学家第一次直接探测到脉冲星 内部状况。

脉冲星 是快速旋转的 中子星 ,螃蟹云翳距离地球6500光年,位于金牛星 座,形成于1054年的 一次壮观超新星 爆炸。每年有3个星 期的 时间在白天中可观测它 的 存在,同时在夜晚会暂时比满月更明亮一些。中国古代书籍中曾提及螃蟹云翳作为“寄宿恒星 (guest star)”。目前,在螃蟹云翳中心位置残留着以难以 置信速度旋转的 中子星 ,每当它旋转一周时,会释放两道窄射电波射向地球。这种像灯塔似的 释放射电脉冲的 中子星 也被命名为“脉冲星 ”。

英国格拉斯哥大学格雷厄姆·沃安负责此项研究,他与LIGO汉福德天文台的 迈克尔·兰德瑞通过LIGO观测数据认真分析了螃蟹云翳中的 脉冲星 ,沃安说,“ 这颗脉冲星 以每秒30次速度快速旋转,然而它的 旋转速率比许多脉冲星 都降低了许多,由此显示它以非常大的 速度辐射释放能量。”

仅10公里半径的 脉冲星 却比太阳的 质量更大,差不多这个球形结构都是由中子构成。重力波在空间和时空结构中产生波动,这是爱因斯坦广义相对论的 一个 重要推论。重力波喷射是螃蟹云翳中脉冲星 能量损失的 物理机制假想之一,它的 出现伴随着脉冲星 旋转速度逐渐减缓。迈克尔·兰德瑞说,“我们的 研究分 析结果显示不超过4%的 脉冲星 能量损失是由于重力波辐射造成的 ,其他的 能量损失是由于其他物理机制造成的 ,比如:脉冲星 快速旋转磁场和进入该云翳的 高速率粒子喷射共同作用形成的 电磁辐射。”

LIGO科学家使用3个LIGO干涉计的 观测数据监控了这颗脉冲星 从2005年11月至2006年8月的 活动变化,LIGO干涉计是简单、高敏感探测器,他们对比了LIGO和 乔德雷尔·班克天文台发布的 脉冲星 旋转速率,从中寻找到同步重力波信号。

科学家称这项研究非常重要,它提供了脉冲星 和其结构的 信息。他们指出,如果一个完全平滑的 脉冲星 旋转时是不会产生重力波的 ,LIGO之所以探测到螃蟹 云翳中的 脉冲星 产生重力波,是由于该脉冲星 外形残缺几米,并不是十分的 光滑球体形状。通常这种残缺现象出现在年轻的 脉冲星 上,比如:螃蟹云翳中的 脉冲星 ,其外壳仍是半固体状态;或者是具有巨大磁场的 脉冲星 。

宾夕法尼亚州物理学家本·欧文称,LIGO让我们更深了解到脉冲星 表面之下实质性状态,天文学家看到螃蟹脉冲星 内部大量的 电磁波(射电波、X射线等), 但是脉冲星 非常密集,甚至X射线不能抵达其内部,仅能到达脉冲星 表面。但是重力波可以抵达脉冲星 内部,这是科学家首次直接观测脉冲星 内部。(魏冬)

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责任编辑:zhoumeichun

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