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科普故事：外空中的神秘信号——脉冲星
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科普故事：外空中的神秘信号——脉冲星
“哥哥，听妈妈说你晚上要去学校天文台观星呀！”在茶几上画画的心心，看着放学回来的开开问道，“不知道会不会接收到外星人发来的消息哦。”
“心心，你这是科幻动画片看太多了吧。”开开放下书包，坐到心心身边，“你在画什么呢？”
“灯塔，看我画得怎么样？”心心骄傲地将基本完工的画作推到开开面前。
图片来源：原创
开开看着心心画上的灯塔，想了想说道：“心心，宇宙中也有一种星体犹如灯塔一般，规律地发射着‘神秘信号’。而且这些信号最初被认为是外星人发来的消息哟。”
“哦，那是什么呀？哥哥你快给我讲讲。”心心期待地看着开开。
“这种星体叫做脉冲星。大多数脉冲星都是高速旋转的中子星。”
“中子星？”心心疑惑地看着开开。
“中子星是除黑洞外密度最大的星体，也是恒星演化到末期的一种形态。”
“那人们是怎么发现脉冲星的呢？又怎么会认为它是外星人发来的信号呢？”心心的问题很多。
“第一颗脉冲星是1967年被发现的。当时，英国剑桥大学的休伊什和他的学生贝尔，在射电望远镜上记录到很强的无线电信号起伏，之后，这种信号一再反复出现，这是一些极其规则的无线电脉冲信号。这会不会是地外文明世界发来的无线电信号呢？因此，当时的科学家借用了一本科幻小说中地外智慧生命‘小绿人’，将这种无线电信号戏称为小绿人的信号。”开开说道，“后来人们发现它是一种新天体——脉冲星。”
“如果没有外星人，那脉冲星是怎么将信号发射出去的呢？哥哥又为什么说它犹如灯塔一般呢？”心心的问题就像连珠炮。
图片来源：《阿兹龟儿童成长百科全书：航天探秘》
“不要急，听我慢慢解释。脉冲星是快速旋转的中子星，而中子星本身存在着极大的磁场。运动的带电粒子会形成与中子星同步转动的射电波束，但强磁场将辐射封闭起来。由于中子星自转轴和磁轴一般不重合，于是射电波束沿着磁轴方向，从两个磁极区辐射出去，在宇宙中形成两个圆锥形的辐射束。”开开一边说一边用手比划着，“当辐射束经过地球时，就好似灯塔发出的光线一般，形成一断一续有规则的脉冲信号。这种现象也被称作‘灯塔效应’，灯塔模型也是现在最为流行的脉冲星模型。”
“这么看来，脉冲星还真像宇宙中的灯塔一般。”心心感叹道，“那我们多久会接收一次‘灯塔’消息呢？”
“一开始科学家认为脉冲星要靠消耗自转能来弥补辐射出去的能量，因此其自转速度会逐渐放慢，也就是说脉冲星自转周期越短的有可能越年轻。可惜后来人们观测到了自转周期短至毫秒的脉冲星，只是这颗脉冲星并不年轻。经过不断地研究发现，最终天文学家确定每当脉冲星自转一周，地球上的我们就能接收到一次它发来的‘消息’，也就是说脉冲星的脉冲周期其实就是它的自转周期。”
“脉冲星真是外空中的神秘使者！”心心拿起画笔在自己画的灯塔旁边又画了一颗脉冲星。
【小知识】脉冲星
脉冲星于1967年，由英国剑桥大学的休伊什和他的学生贝尔发现。大部分脉冲星是快速旋转的中子星。运动的带电粒子形成与中子星同步转动的射电波束，射电波束沿着磁轴方向，从两个磁极区辐射出去，在宇宙中形成两个圆锥形的辐射束。脉冲星的脉冲周期与它的自转周期相同。
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“哥哥，听妈妈说你晚上要去学校天文台观星呀！”在茶几上画画的心心，看着放学回来的开开问道，“不知道会不会接收到外星人发来的消息哦。”
“心心，你这是科幻动画片看太多了吧。”开开放下书包，坐到心心身边，“你在画什么呢？”
“灯塔，看我画得怎么样？”心心骄傲地将基本完工的画作推到开开面前。
图片来源：原创
开开看着心心画上的灯塔，想了想说道：“心心，宇宙中也有一种星体犹如灯塔一般，规律地发射着‘神秘信号’。而且这些信号最初被认为是外星人发来的消息哟。”
“哦，那是什么呀？哥哥你快给我讲讲。”心心期待地看着开开。
“这种星体叫做脉冲星。大多数脉冲星都是高速旋转的中子星。”
“中子星？”心心疑惑地看着开开。
“中子星是除黑洞外密度最大的星体，也是恒星演化到末期的一种形态。”
“那人们是怎么发现脉冲星的呢？又怎么会认为它是外星人发来的信号呢？”心心的问题很多。
“第一颗脉冲星是1967年被发现的。当时，英国剑桥大学的休伊什和他的学生贝尔，在射电望远镜上记录到很强的无线电信号起伏，之后，这种信号一再反复出现，这是一些极其规则的无线电脉冲信号。这会不会是地外文明世界发来的无线电信号呢？因此，当时的科学家借用了一本科幻小说中地外智慧生命‘小绿人’，将这种无线电信号戏称为小绿人的信号。”开开说道，“后来人们发现它是一种新天体——脉冲星。”
“如果没有外星人，那脉冲星是怎么将信号发射出去的呢？哥哥又为什么说它犹如灯塔一般呢？”心心的问题就像连珠炮。
图片来源：《阿兹龟儿童成长百科全书：航天探秘》
“不要急，听我慢慢解释。脉冲星是快速旋转的中子星，而中子星本身存在着极大的磁场。运动的带电粒子会形成与中子星同步转动的射电波束，但强磁场将辐射封闭起来。由于中子星自转轴和磁轴一般不重合，于是射电波束沿着磁轴方向，从两个磁极区辐射出去，在宇宙中形成两个圆锥形的辐射束。”开开一边说一边用手比划着，“当辐射束经过地球时，就好似灯塔发出的光线一般，形成一断一续有规则的脉冲信号。这种现象也被称作‘灯塔效应’，灯塔模型也是现在最为流行的脉冲星模型。”
“这么看来，脉冲星还真像宇宙中的灯塔一般。”心心感叹道，“那我们多久会接收一次‘灯塔’消息呢？”
“一开始科学家认为脉冲星要靠消耗自转能来弥补辐射出去的能量，因此其自转速度会逐渐放慢，也就是说脉冲星自转周期越短的有可能越年轻。可惜后来人们观测到了自转周期短至毫秒的脉冲星，只是这颗脉冲星并不年轻。经过不断地研究发现，最终天文学家确定每当脉冲星自转一周，地球上的我们就能接收到一次它发来的‘消息’，也就是说脉冲星的脉冲周期其实就是它的自转周期。”
“脉冲星真是外空中的神秘使者！”心心拿起画笔在自己画的灯塔旁边又画了一颗脉冲星。
【小知识】脉冲星
脉冲星于1967年，由英国剑桥大学的休伊什和他的学生贝尔发现。大部分脉冲星是快速旋转的中子星。运动的带电粒子形成与中子星同步转动的射电波束，射电波束沿着磁轴方向，从两个磁极区辐射出去，在宇宙中形成两个圆锥形的辐射束。脉冲星的脉冲周期与它的自转周期相同。
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