专题讲座4--脉冲星研究的历史回顾
脉冲星的研究及其科学意义
脉冲星的研究及其科学意义脉冲星是极端天体物理领域中比较重要的研究对象，因其特殊的物理特性和独特的发现历史而备受关注。
脉冲星本质上是一种巨大、沉重、极度致密的恒星残骸，其表面到处都笼罩着极强磁场，其旋转周期极短，高达每秒几百次甚至几千次，被广泛认为是宇宙中最稳定的天体。
本文将从脉冲星的发现历史、物理特点、研究对象等方面入手，深入探讨脉冲星的研究及其科学意义。
一、脉冲星的发现历史1958年，贝尔实验室的天文学家詹姆斯.克林特发现了一个奇怪的天体，它以旋转的方式发送着快速而规律的无线电脉冲，被称为脉冲星。
当时的科学家们非常惊讶，因为传统的天体物理学已经无法解释这样奇特的现象。
之后，人们经过长期的研究和探索，逐渐认识到了脉冲星这一新型天体的物理特性和天文意义。
此后，脉冲星成为了天文学、物理学和宇宙学等多个学科交叉研究的重要对象。
二、脉冲星的物理特点脉冲星具有许多特殊的物理特点和天文特性，主要包括以下几个方面。
（一）极端的致密度脉冲星是一类被极度压缩的恒星残骸，通常其质量为太阳质量的1-2倍，但体积仅为太阳体积的10公里左右。
这种密度已经超过了物理学界认为极限的值，也就是大约4x10^14克/厘米^3。
因此，脉冲星的压缩程度已经到达了超过范德华力、电磁力等所有基本相互作用力的极限，它们是人类目前所知宇宙中最密集的天体物质。
（二）极强的磁场脉冲星拥有极强的磁场，大约为10^12到10^15高斯。
这种强度远远超过了普通星体磁场的强度，它是由于脉冲星天体在形成的过程中发生了磁场大幅度增强的“磁演化”过程导致的。
这种强磁场对脉冲星的结构和运动具有极大的影响，例如它可以控制脉冲星的旋转和辐射过程，影响到脉冲星的辐射特性和天体物理特性。
（三）极快的自转脉冲星的旋转速率非常快，约从每秒10到每秒700次不等，其中部分脉冲星的自转速率甚至超过了每秒1000次。
脉冲星自转速率的这种快速旋转是由于气体落入脉冲星的磁场所产生的旋转磁场耦合效应所致。
脉冲星的形成与演化及黑洞的吸积与喷流
形成假说遥 再说袁现有的地磁场的形成原因至今不
清楚袁所以简单地简单地把地磁场的形成假说推广
为脉冲星磁场的形成假说缺乏坚实科学的基础遥
我们在研究一个星球的磁场时不能只看其内部结
构袁而应该更多地关注其外部环境袁因为星球的电磁
场主要由其外部大气层中的带电离子的运动产生的遥
比如袁大家熟悉的地球拥有浓密的大气层遥 由于地球
图 2 土星北极大气涡旋 102 科技视界 Science & Technology Vision
图 4 中子星和黑洞chnology Vision
科技视界
图 5 中子星极地涡旋的雷电
由于卷入极地涡旋的云团源源不断且以螺旋方
式向下快速旋转袁 因此可形成一系列近乎平行的厚
自转离心力的作用使其成长为赤道隆起尧两极稍扁的
球体袁使地球两极位置的半径小于赤道及其他位置的
半径袁而万有引力和距离的平方成反比遥 当地球快速
自转时袁产生的强大离心力袁使赤道和低纬度地区上
空的云团容易脱离其旋转轨道而向南极或北极移动遥
.
由于极地位置
All Rights
的万有引力大于
Reserved.
实螺旋云路袁 这种下移的云路直接引导着带负电的
较重水滴向下流动袁从而形成电子快速下移尧导电性
能极佳的电路遥 由于涡旋中的云团发生剧烈的摩擦 和猛烈的碰撞袁使涡旋中充满了正离子和负离子遥 云
图 6 位于中子星两极的偶极子磁场
中的水滴野优先冶吸收大气中的负离子袁使水滴逐渐
. All Rights Reserved. 带上了负电荷袁因为带负电的云滴比较重袁就下移到
自从第一颗脉冲星被发现之后袁 人们已找到了不 少 于 1620 多 颗 脉 冲 星 袁 而 且 它 们 都 是 在 银 河 系 中 发 现 的[4,5]遥 脉冲星的一个显著特性是稳定而短暂的脉冲周 期[6]袁这样有规则的脉冲是怎样产生的呢钥 至今悬而未 决遥 幸而作者重新研究了脉冲星的形成与演化过程袁 找到了一个的科学合理的答案遥
宇宙中最精确的时钟：毫秒脉冲星的发现历程
宇宙中最精确的时钟：毫秒脉冲星的发现历程/邮件群发中子星物质的密度十分惊人，仅仅大约一汤匙的中子星物质，其质量就将超过1万亿公斤，这几乎相当于地球上所有人类体重的总和脉冲星属于中子星的一类，它们是大质量恒星死亡之后留下的残骸在此之前，库卡尼刚刚发现了自己的第一颗脉冲星，这颗脉冲星的自转速度极快——大约每1.5毫秒就自转一周，这在当时比任何已知的天体自转还要快上大约20倍。
这一年，库卡尼还只是一名研究生，在他的脑海里，这样高速的自转除了有些令人惊讶之外并没有其他特别的意义。
他想，这只是一颗自转有些快的脉冲星而已。
他打电话给自己的项目导师，已故的加州大学伯克利分校著名天文学家唐·贝克(Don Backer)并报告了相关情况。
多年之后，他回忆起当时通话时的情景：“那是一段漫长的沉默。
”或许是因为贝克教授意识到了这条消息背后的重大意义。
很快，贝克教授提醒库卡尼他眼前的这项发现所隐含的意义：这是一个正以每秒641圈的速度高速旋转的天体。
今天的库卡尼已经是美国加州理工学院的一名天文学家，他说：“当时有很多人认为在这样的高速旋转下，脉冲星应该会分崩离析。
”库卡尼发现的脉冲星PSR B1937+21一直保持着自转速度最快天体的记录直到2006年。
就在这一年，杰森·赫塞尔斯发现了一颗编号为Terzan 5ad的脉冲星，这是一颗非常暗弱的脉冲星，但其自转速度高达每秒716圈美国天体物理学家罗素·哈尔斯。
他与另一位美国科学家约瑟夫·泰勒一起，在1974年发现了一对正在相互绕转并逐渐彼此接近的脉冲星脉冲星很小，直径一般和一座小型城市相当(大约20公里左右)，而当时的一般观点认为，如果它的自转达到这样的高速，那么强大的离心力将会把它自己撕成碎片。
但此次库卡尼的发现用事实打破了这种预言。
这项发现将不仅改变库卡尼的职业生涯，也将彻底改变整个脉冲星科学研究领域。
这颗脉冲星编号为PSR B1937+21，它成为了一类最新划出的类型——毫秒脉冲星中的第一颗成员。
天文博士毕业论文
天文博士毕业论文天文博士毕业论文：探究脉冲星的演化历史摘要：脉冲星是一种在宇宙中非常罕见的天体，它们是由于超新星爆炸后核心坍缩而形成的。
本文主要探讨脉冲星的演化历史，通过观测数据和模拟计算，分析了脉冲星在恒星演化过程中的形成方式、星周盘的形成以及脉冲星在星际介质中的演化行为，并结合实际探测结果进行验证。
在研究中，我们使用了X射线和射电波段的观测数据来探索脉冲星的演化过程。
我们发现，脉冲星是在恒星演化的不同阶段形成的，其中主要是在超新星爆炸前或超新星爆炸之后的内容。
此外，在脉冲星形成后，在星周盘和星际介质中的演化也是非常重要的一个方面。
我们通过计算，发现了这些物质的演化方式与脉冲星的年龄息息相关，这也为理解脉冲星的演化历史提供了更为详细的信息。
我们还将这些结果应用到了实际观测数据中。
通过与探测结果进行对比，证实了我们所提出的模拟计算结果和理论研究。
此外，我们还提出了一些可能有利于深入了解脉冲星演化历史的研究方向。
这些研究方向包括更精细的数值模拟和更高精度的观测数据，以及在理论上更为深入的研究。
关键词：脉冲星，演化历史，超新星爆炸，星周盘，星际介质Abstract:Pulsars are rare celestial objects in the universe formed by the collapse of the core after a supernova explosion. This article mainly explores the evolutionary history of pulsars, analyzes the formation of pulsars in stellar evolution, the formation of circumstellar disks, and the evolutionary behavior of pulsars in interstellar media through observational data and simulation calculations, and combines actual detection results for verification.In the study, we used X-ray and radio data to explore the evolutionary process of pulsars. We found that pulsars are formed in different stages of stellar evolution, mainly before or after supernova explosions. In addition, the evolution of these materials in circumstellar disks and interstellar media is also a very important aspect after the formation of pulsars. Through calculations, we found that the evolution of these materials is closely related to the age of pulsars, which also provides more detailed information for understanding the evolutionary history of pulsars.We also applied these results to actual observation data. The simulation results and theoretical research we proposed have been verified by comparison with the detection results. In addition, we also proposed someresearch directions that may be helpful for a deeper understanding of the evolutionary history of pulsars. These research directions include more detailed numerical simulations, higher precision observational data, and more in-depth theoretical research.Keywords: pulsars, evolutionary history, supernova explosions, circumstellar disks, interstellar media.。
脉冲星的天文学研究进展
脉冲星的天文学研究进展脉冲星是指自转速度极快的中子星，它们天文学的研究一直备受关注。
自2019年，中国科学家首次成功发现了三颗彗星脉冲星以来，天文学家们的研究又向前迈进了一步。
脉冲星的自转周期非常短，通常在纳秒到秒级之间，而它们的较强磁场也是其最显著的特点之一。
在天文学界中，脉冲星被认为是极其稳定的时间标准，因为模拟数据表明它们的旋转速度几乎不变，不受外界干扰。
在以前的天文学研究中，脉冲星往往被用来研究重力理论和宇宙演化。
不过，随着科技的飞速发展，脉冲星的研究领域也在不断拓展。
今天，我们将介绍一些最近的脉冲星研究进展。
1. 发现彗星脉冲星根据最近的研究报告，中国天文学家第一次成功地发现了三颗彗星脉冲星。
在过去的十年中，只有美国的一台望远镜能够探测到这种类型的脉冲星，但其仪器只能探测到其中的一颗。
而中国专门建造了一台高灵敏度的望远镜，并使用高性能计算机处理数据，成功探测到了三颗彗星脉冲星，实现了这方面的突破。
2. 探索脉冲星的磁场脉冲星的较强磁场一直被认为是其最显著的特点之一。
近年来，天文学家们通过观察脉冲星发射的射电脉冲，探索了脉冲星的磁场。
其中一个例子是基于射电波测量的在内部测量脉冲星磁场的方法。
这项技术可在三维环境中测量脉冲星的磁场，并对天文学家们对脉冲星的理解进行了深入的挑战。
3. 研究脉冲星的进化天文学家们对脉冲星的进化历史也很感兴趣。
最近研究显示，脉冲星旋转越快，年龄就越小。
而通过比较大量脉冲星数据，天文学家也发现了一种异常现象，即：在旋转速度相同的情况下，有些脉冲星的年龄要比其他脉冲星更年轻。
这种现象引起了科学家们对脉冲星的进化历史的研究。
4. 探究脉冲星和引力波之间的关系近年来，引力波技术的飞速发展，也为研究脉冲星和引力波之间的关系提供了新契机。
研究发现，当脉冲星同轴旋转时，会产生星际介质扰动，引起引力波。
因此，在未来的引力波实验中，研究脉冲星的成分将会有着重要的地位，从而更好地理解引力波的性质。
脉冲星的天文学研究
脉冲星的天文学研究脉冲星是一类极其密度高且旋转极快的恒星残骸，它们是宇宙中最重的天体之一。
脉冲星的研究对于理解恒星演化、引力物理学以及宇宙的起源和结构具有重要意义。
本文将对脉冲星的观测研究、理论模型以及未来的研究方向进行讨论。
一、脉冲星的观测研究脉冲星最早于20世纪60年代被意外地发现。
脉冲星的特征是其发射的电磁波以非常规律的脉冲方式出现。
目前，脉冲星的观测主要依赖于射电望远镜。
通过观测脉冲星的周期、脉冲轮廓以及射电辐射的频谱，科学家可以推断出脉冲星的性质和演化历史。
观测研究发现，脉冲星在自转过程中会逐渐减速，这是由于它们释放能量的原因。
同时，脉冲星的磁场极其强大，可以达到百万至十亿高斯的强度。
这些发现为后续的理论研究提供了重要的观测证据。
二、脉冲星的理论模型脉冲星的理论模型主要包括了中子星模型和脉冲星辐射模型。
中子星模型认为脉冲星是恒星爆炸后残留下来的致密星体，其密度非常高，可以达到十亿吨每立方厘米。
中子星的质量通常在1至2倍太阳质量之间，半径约为10至20千米。
这种极端的物理性质使得中子星具有非常强大的引力和磁场。
脉冲星辐射模型解释了脉冲星的脉冲信号产生机制。
根据这个模型，脉冲星的辐射主要来自于其极端强磁场下的加速电子。
辐射通过星体的旋转和磁场的几何结构而被观测到。
目前，射电、X射线和γ射线波段上观测到的脉冲信号提供了验证这个模型的重要证据。
三、脉冲星的未来研究方向当前，脉冲星的研究正不断发展和深入。
其中一个重要的研究方向是探索脉冲星的引力波辐射。
引力波直接来自于宇宙中的加速物体，而脉冲星是天文学中最理想的引力波源之一。
未来的引力波探测器有望通过观测脉冲星辐射的微弱变化来探索宇宙的引力波背景。
另一个重要的研究方向是研究脉冲星的星际介质相互作用。
脉冲星在星际介质中运动时，会与周围的星际物质相互作用。
这种相互作用会导致脉冲星的自转周期发生变化，并可能释放出高能辐射。
深入研究这种相互作用有助于我们更好地理解星际介质的性质以及宇宙中暗物质的存在。
脉冲星的自转周期演化研究
脉冲星的自转周期演化研究脉冲星是宇宙中极其稀有的一类天体，它们是种类极其丰富的中子星，通常孤立地存在于星际空间中。
脉冲星由恒星核爆炸后残留下来的中子星形成，拥有极高的自转速度和稳定的自转周期。
这种自转周期的演化研究一直是天文学家们极为关注的一个领域，它不仅可以帮助我们更好地理解宇宙演化的规律，而且还对于研究中子星的内部物理机制有着重要的意义。
学术界对于脉冲星自转周期的演化机制已经有了一定的认识。
脉冲星的自转周期主要是由其内部的自转速度决定的。
这种自转速度是由脉冲星初始自转速度和其自转速度演化所受到的各种物理过程综合作用的结果。
脉冲星初始自转速度与其形成过程和恒星演化历史有关，而自转速度演化主要受到了星际介质的摩擦、电磁辐射和磁层耗散等因素的影响。
在早期的研究中，人们主要依靠观测数据来了解脉冲星的自转周期演化规律。
通过对大量脉冲星的观测数据进行统计分析，我们可以发现脉冲星的自转周期不是恒定不变的，而是随着时间的推移而发生变化。
其中一种常见的现象是脉冲星自转周期逐渐减小，这被称为自转减速。
自转减速的主要原因是由于脉冲星高速自转时所释放的能量会导致其自身自转速度下降。
通过对一些自转减速较快的脉冲星的观测研究，人们发现自转周期减小的速率与脉冲星的年龄有较为明显的相关性。
随着天文观测技术的发展，研究者们开始可以直接测量脉冲星的自转周期演化。
例如，利用X射线观测技术，人们可以测量脉冲星的自转周期以及其自转周期的变化速率。
这种直接的观测方法能够为脉冲星的自转周期演化研究提供更为精确和详细的信息。
除了观测研究外，理论模型的构建也为脉冲星自转周期演化的研究提供了重要支持。
通过对脉冲星内部物理过程的理论建模，我们可以模拟脉冲星自转周期的演化过程。
这些模型通常涉及到脉冲星内部的磁层结构、磁场强度以及物质分布等参数。
通过模拟不同物理过程对脉冲星自转周期的影响，我们可以与观测结果进行比较，从而验证和调整这些模型。
近年来，随着脉冲星自转周期演化研究的深入，一些新的发现也逐渐浮出水面。
宇宙中的脉冲星：宇宙钟摆
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。
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脉冲星是银河系的探针
过去:银心附近很少
现在:银心周围有很多
脉冲星在银河系的分布
主要集中在银道面附近，但到处都有
9
新疆25米脉冲星观测
• 目前新疆25米进行经常性观测，在国际核心 刊物发表数十篇，在国内依然一枝独秀。
10年发现脉冲星星震事件50例，占世界40年发 现总数的20%，最有显示度。
望远镜太小，虽然观测课题超过10个，但有的 课题研究对象很少。观测能力的提高已近极限！
开展脉冲星观测的主要望远镜
Lovell 76m
EffelsFbAeSrgT 510000mm
Greenbank 100–by110m
Parkes 64m
TMRT 65m
Aricebo 305m
6
Parkes多波束巡天是迄今最成功的脉冲星巡天
• 巡天发现脉冲星，逐年增加，近10年最快，澳64米 贡献最大，一个较小望远镜居然占2/3以上。创造了 奇迹。
• 与澳洲相比还是有不足之处：一是地理位置， 一是观测频段。挖掘高频观测的优势。
• 上海台人才济济。不过还是要加强脉冲星方面 的人才培养：课题和技术都需要。所以是各位 同学考研的很不错的选择
二，中子星的预言、发现和证认
• 二十世纪最后的30年中，有7项物理学奖授
予9位天文学家。脉冲星的发现占7项中的两项. • 1967年发现脉冲星并被证认为30多年前预言 的中子星,发现者于1974年获诺贝尔奖. • 1974年发现脉冲双星并间接验证了物理学家 预言了半个世纪的引力波。发现者获1993年诺 贝尔奖.
已知 175颗， 年龄：
109 年
在双星
中有130个
3
脉冲星奇异品种
毫秒脉冲星（ P < 33ms） 约200左右 脉冲双星（双星中有一颗是脉冲星）130 X－ray脉冲星 80 反常X－ray脉冲星（AXP）12 磁星 6 – B~1015 G 在星团中发现的 98 我们银河系之外 25 双脉冲星 1
（1）双星的轨道运动周期 （2）径向脉动周期 （3）自转
（1）双星的轨道运动
• 在银河系中，双星是很普遍的现象。轨道周期 长的一般在5年左右，甚至可达万年之久。
• 两颗子星相距较近的双星，绕转周期较短，一 般在10天左右。
特别适合发现脉冲星的望远镜
• 望远镜接收面积特别大解决了脉冲星的辐射特 别微弱的问题；脉冲星辐射是幂律谱，恰好在 3.7米波段比较强，观测灵敏度高。
• 行星际闪烁是短时标的变化，要求射电望远镜 接收系统的时间分辨率达到0.1秒，恰好比大 多数脉冲星的周期短；
• 为了测定行星际闪烁对日距角的关系，要求对 每个射电源重复地进行测量。
中子星参数估计
• 中子星是比白矮星更致密的恒星,其密度超过原 子核的密度。典型的质量为1.4太阳质量，10 千米半径，密度为7×1014gcm-3，为正常原子 核密度的2～3倍，中子星核心处的密度则要比 原子核密度高10-20倍。
• 预计光度很低。光度是和恒星的表面积成正比， 比正常恒星的光度要低几十亿倍。当时认为观 测的可能性很小。
脉冲星研究的历史回顾
• 脉冲星观测研究现状简要情况 • 中子星的预言、搜寻和证认 • 脉冲星发现后的四大发现
一，脉冲星观测研究国内外现状简要
• 已知2700多颗，大部分 在银河系
0.001s 0.01s 0.1s
1s
10s
• 普通脉冲星: 0.1-8.5秒， 年龄：10 7-8 年
• 毫秒脉冲星: 1.4-33毫秒，
• 在1967年以前，有天文学家推测在蟹状星云中 心的一颗16等的暗星在向星云提供高能粒子和磁 场。发现其频谱不寻常，在它的附近星云有明显 的活动。 • 1965年，休伊什用行星际闪烁的方法测出了蟹 状星云存在一个致密成分，角径约0.2角秒，亮 温度为1014K。指出，“这个致密成分可能是爆
发 恒星的遗留物”。可惜没有认识到是中子星。
（三），行星际闪烁观测和脉冲星的发现
1，休伊什研究行星际闪烁
• 休伊什是行星际闪烁的发现者和这个研究 领域的开创者。早在1948年就开始研究，得出 一系列结论： • 太阳系行星际空间充满着由太阳风所带来的 密度不均匀的等离子体，它们会使射电波发 生闪烁；只有那些角径小于0.5～1角秒的射电 源才会出现行星际闪烁；提出了“相位屏衍射” 理论。
• 蟹状星云是超新星爆发后的产物。被确认是中国 古籍上记载的1054年超新星爆发的遗留物。 • 蟹状星云是一个全波段天体，其总的辐射功率为 1038 尔格/秒 ，相当于十万个太阳的辐射。一团稀 薄的气体怎么可能产生如此强烈的辐射？ • 光学观测发现蟹状星云在膨胀，每年大约0.2角秒 左右，膨胀速度在加快。能源来自哪里？
体，星等为13等。1967年，Shklovsky认为这是 双星系统中的一颗中子星，吸积伴星的物质发出 X射线辐射。中子星吸积伴星的物质发出X射线辐 射。没有人同意。 • 1968年，已经观测到20颗致密的X射线源，都 是中子星，但因为没有令人信服的证据。把发现 机会留给了射电天文学家。
2，蟹状星云能源之谜和中子星的寻找
• 高能电子来自何方？磁场怎样形成的？
• 1964年，Kardashev提出，“一个具有磁场的 旋转的恒星塌缩为一个致密天体和一个环绕的 星云。这个致密天体在诞生时旋转很快，其自 转能可以通过磁场转化给星云。他假定这个机 制可以提供蟹状星云以能量。
• 1967年Pacini指出，“在蟹状星云中存在一个 由中子组成的星，它每秒自转多次，有很强的 磁场，磁偶极辐射给星云以能量 ”。这与后来 发现的脉冲星的观测特征完全一致。
云台的优势和潜力
• 南天脉冲星的观测在国内 是优势。已能观测10几颗脉 冲星，其中PSR B0833-45的 单个脉冲。 • 40米口径天线优于新疆 • 接收设备还不够好，改造 任务还比较重。
中国VLBI网 基线>3500千米 • 上海天文台领军， 贡献最大。上海台观 测脉冲星已成功 • 英国MERLIN的观 测成果很多；
2，巴德和茨维基预言 中子星在超新星爆发中产生
• 1933年12月，他们提出预言，并在1934年连 续发表了3篇论文。
• 就超新星爆发放的巨大能量给出一种解释，认 为：“普通恒星通过超新星爆发转变为主要由 中子组成的中子星。最后形成的中子星由挤在 一起的中子组成；中子星具有很小的直径和很 高的密度，因为中子可以相互挤着一起，比原 子核之间或电子之间更紧密。”
剑桥大学的闪烁望远镜
• 1965年，决定采用行星际闪烁技术大规 模地确认类星体。研制专门用于行星际闪 烁的大型射电望远镜。 • 天线面积：长470米宽45米宽的矩形天线 阵，由16排，每排128个振子天线共2048个 振子组成。固定不动。 • 3.7米的波长： 闪烁比较强；
时间分辨率达到0.1秒。 • 望远镜造价低，制造容易。
（四），脉冲星被证认为中子星
脉冲星很短的周期脉冲特性是已知天体中的观 测研究中所没有的。最初研究得最多的是白矮星 的径向振动，然后才认为可能是中子星的径向振 动。最后才确认为中子星的快速自转。
虽然这时，夸克星的概念已经提出，还没有人 把脉冲星与夸克星联系起来。上世纪90年代，开 始有人提出脉冲星就是夸克星的讨论，至今这个 问题的讨论已经比较深入了。
• 中国VLBI网的分辨率要强10多倍，潜力很大。
上海65米射电望远镜
• 观测能力强大，将占据重要地位。将是我国最 快能建成的大型射电望远镜。其性能超过澳 Parkes。
• 德国100米观测脉冲星落后，原因在于不重视， 现在后悔，但正在改变！
• 上海把脉冲星作为重点之一，有大量有显示度 的观测可做。
•蟹状星云是我国1054年观测记录到的超新星爆发 所遗留的遗迹，在此星云中心发现一颗脉冲星；
• 1953年，前苏联天文学家什克洛夫斯基用同步 辐射理论来解释蟹状星云的连续辐射。这要求 在蟹状星云中有大量的能量大于1011电子伏特 的高能电子和大约10-3 高斯的磁场。
• 高能电子的寿命有限，辐射射电波的寿命仅 100年，辐射X射线的寿命则只有1年。蟹状星 云的年龄已有1000年，超新星爆发时所产生的 高能粒子的能量早已消耗殆尽。
上海65米天线肯定有作为！
新疆天文台两大关键设备的研制：消色散系统（左） 致冷前置放大器
新台技术人才水平提高很快
（1） 新台观测脉冲星能力不断提高
1996年开始观测脉冲星，可观测10颗； 1999年可观测74颗； 2002年可观测280颗； 2008年可观测300颗。 （2）望远镜运转非常繁忙，2010年每年运行334天： 每天运行21小时。 几乎年年如此，望远镜维护得 很好。 （3）1.3厘米致冷接收机的研制 （4）QTT110米射电望远镜建立
脉冲星在超新星爆发中诞生
恒星处于平衡 状态引力与辐 射压力相当恒
恒星核反应停止 恒星发生爆炸,中
引力>>辐射压力 心部分坍缩形成中
恒星坍缩
子星，外部形成超
新星遗迹
（二），中子星的搜寻
1，X射线源的搜寻
中子星的理论研究： （1）中子星内部致密物质的状态方程的研究； （2）中子星内部的超流状态的研究； （3）中子星的冷却;诞生时比较热的，通过其表 面的热辐射和内部的中微子辐射消耗其能量，逐 渐降温。表面温度约为106K，可以辐射软X射线。 成为寻找中子星的一种方法。
中子星和夸克ck, ’32）
朗道预言中子星 盖尔曼预言夸克星 （Landau, ’31） （Gell-Mann, ’64）
1，朗道预言中子星的存在
• 23岁的研究生朗道在1931年2月完成的一篇论 文提出，“可能存在比白矮星的密度更大、达到 原子核的密度的恒星。” “恒星当它的物质密 度超过原子核的密度时，粒子将紧密接触，形成 一个巨原子核。” 这就是今天关于中子星结构 的一种简明的说法。论文于1932年发表。 • 在研究这个问题时，中子还没有发现，理论 上存在困难。好在1932年发现了中子。