脉冲星的分类
脉冲星
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。
《现天课脉冲星》课件
现天课脉冲星的重要性
揭示宇宙的历史
脉冲星是宇宙演化和历史的重 要标志，研究它们可以帮助天 文学家更好地了解宇宙的形成 和演化过程。
研究黑洞和中子星
脉冲星的研究可以帮助我们更 好地了解黑洞和中子星这两种 神秘天体，这对于领域的进展 至关重要。
探索星际旅行
脉冲星是一种非常稳定的定时 器，适合用作星际导航的参考 点。研究它们将有助于人类未 来的星际旅行计划。
现天课脉冲星的可见光谱
理论可见光谱
由于现天课脉冲星的特殊性质，目前尚未直接观测到其可见光谱，课脉冲星释放电磁波并与其周围的电子云进行相互作用，这可能会对脉冲星的可见光学 特征产生一些影响。
重力透镜效应
由于现天课脉冲星的质量和磁场的强度，会产生一个“透镜效应”，导致其周围的粒子进行 “弯曲”，从而可能会观测到星周物质存在。
《现天课脉冲星》PPT课 件
这是关于现天课脉冲星的PPT课件。脉冲星是一种极度致密的天体，由某些恒 星在爆炸后残留下来。这个话题非常有趣，让我们开始吧！
什么是脉冲星？
定义
脉冲星是一种非常密集、且质量非常大的天体。它们旋转得非常快，向空间发射规律的电磁 辐射，从而被天文学家探测到。
起源
脉冲星是恒星死亡后的产物。在某些恒星死亡时，残骸会塌缩成极度致密的天体并产生一个 极为强大的磁场。
研究现天课脉冲星的物理特性
1 磁场和自转速率
现天课脉冲星的磁场和自转速率是天文学家研究的重点，了解这些性质可以帮助我们更 好地理解这种神秘天体。
2 脉冲轮廓的演化
脉冲星的脉冲轮廓通常会发生变化，天文学家通常会观测和研究这些变化以揭示更多的 有关脉冲星的信息。
3 未来的研究方向
天文学家正在研究脉冲星与宇宙中其他天体之间的相互作用，这将帮助我们更好地了解 宇宙的演化以及寻找新的星际导航方法。
专题讲座4--脉冲星研究的历史回顾
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
脉冲星和中子星、黑洞、类星体
类星体
二、类星体的特点
• 类星体是宇宙中最明亮的天体，它比正常星系亮1 000倍。对能量如此大的物体，类星体却不可思议地小。 与直径大约为10万光年的星系相比，类星体的直径大 约为1 光天(light-day)。一般天文学家相信有可能是 物质被牵引到星系中心的超大质量黑洞中，因而释放 大量能量(喷发激烈射线)所致。这些遥远的类星体被认 为是在早期星系尚未演化至较稳定的阶段时，当物质 被导入主星系中心的黑洞增添“燃料”而被“点亮”。
•
于是，第一颗脉冲双星就是这样被发现了， 这个发现在1993年被授予诺贝尔奖，这样有关 脉冲星的发现就有了两项诺贝尔奖。
四、毫秒脉冲星
• 20世纪80年代，由发现了一类所谓的 毫秒脉冲星，它们的周期太短了，只有 毫秒量级，之前的仪器虽然能探测到， 但是很难将脉冲分辨出来。研究发现毫 秒脉冲星并不年轻，这就对传统的“周 期越短越年轻”的理论提出了挑战。进 一步的研究发现毫秒脉冲星与密近双星 有关。
•
三、脉冲双星
• 赫尔斯是个研究生，他被当作泰勒的助手 派往波多黎各的阿雷西博，用大射电望远镜观 测脉冲星，那是当时最好的射电望远镜，也许 正是使用了这个望远镜的原因，他发现了一种 奇怪的电波，这个时候距离第一颗脉冲星的发 现仅仅过了七年，人们对脉冲星的了解还很肤 浅，当时赫尔斯还不能立刻确信他所看到的周 期变化就是事实，经过反复观测后，他才确定 该系统是双体。他把这个消息电告泰勒，泰勒 立刻赶往阿雷西博，他们进一步研究后认为这 是一个脉冲双星，并且一起确定了双星的周期 和两颗天体之间的距离。
模拟出的克尔黑洞图象
量子黑洞
• 引力倾向于使宇宙中的物质聚拢来形成诸如恒星和星系的天 体.这些天体可以为此一段时间而不发生进一步的收缩--对于恒星 来说是靠热压力,对于星系来说则是靠旋转和内部运动来防止进一 步的收缩.但是,这一热量或角动量最终将逐渐丧失,于是天体将开 始收缩.如果天体质量小于一个半太阳质量,则收缩可因电子或中子 的间并压力而停下来.此时天体将分别变成白矮星或中子星.但是, 如果天体质量大于这一极限,则没有任何力量能够阻止它继续收缩 辖区.一旦它收缩到某一临界尺寸以后,其表面上的引力场将变得非 常强,以致于光锥向内弯曲....你可以看到,甚至向外的光线都最彼此 相向地弯曲,这样就成了会聚而不是发散.这意味着存在一个闭合的 捕获表面....
三、X射线脉冲星
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
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)
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。
脉冲星
有10^7—10^14T强磁场的快速自转中子星
01 特性
03 发现 05 行星
目录
02 脉冲原因 04 命名规则 06录
08 研究意义 010 相关信息
脉冲星（Pulsar），就是旋转的中子星，因不断地发出电磁脉冲信号而得名。脉冲星是在1967年首次被发现 的。当时，还是一名女研究生的贝尔，发现狐狸星座有一颗星会发出一种周期性的电波。经过仔细分析，科学家 认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号，就把它命名为脉冲星。
脉冲原因
尽管还没有十分有力的证据，但是全世界的脉冲星专家都相信，脉冲星并非或明或暗地闪烁发光，而是发射 出恒定的能量流。只是这一能量就像手电筒的光线那样汇聚成一束非常窄的光束，从星体的磁极发射出来。中子 星的磁轴与旋转轴之间成一定角度（这与地球的磁北极地理北极位置略有不同一样）。星体旋转时，这一光束就 象灯塔的光束或救护车警灯一样，扫过太空。只有当此光束直接照射到地球时，我们才能用某些望远镜探测到脉 冲星的信号。这样一来，恒流的光束就变成了脉冲光。
于是，第一颗脉冲双星就是这样被发现了，这个发现在1993年被授予诺贝尔奖，这样有关脉冲星的发现就有 了两项诺贝尔奖。
双
2003年12月，Nature上的一篇研究报告宣布发现了脉冲星PSR J0737-3039，与看起来像是一颗中子星的恒 星成对出现。一个月后，当来自澳大利亚Parkes天文望远镜的数据被重新分析时，研究人员发现该中子星实际上 也是另一颗脉冲星。所以这是第一个被发现的双脉冲星体系，名称是PSR J0737-3039 A/B。
几乎所有的专家都相信上述这种灯塔模型。但是也有“离经叛道”的不同意见被提了出来。新的观点认为脉 冲星的发光不是源自它的磁极，而是来自它的周围。同时认为，脉冲星发出脉冲光是因为它的磁场在高速地翻转 振荡，激变的磁场造成星体周围出现了极高的感生电场。这个感生电场的峰值出现在磁场过零点附近，并且加速 带电粒子使其发出同步辐射。这就可以解释脉冲信号的产生机理。