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天文学家测量旋转恒星的心跳

发布时间：2025-10-30 10:02:20 来源：梦想逐梦网 作者：文化名流

𝑃-𝑃图显示了带有探测到的漂移子脉冲的脉冲星，带有菱形的学家旋转𝑃3-only脉冲星，以及样品中带有圆点的测量其他脉冲星。Credit: arXiv: https://arxiv.org/abs/2301.04067
（神秘的恒星地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by University of Manchester）：一个国际科学家小组使用猫鼬射电望远镜观察了中子星诞生并形成持续数百万年的旋涡闪电风暴时宇宙的脉动心跳。
射电脉冲星是天文跳旋转的中子星，从中我们可以观察到灯塔发出的学家旋转光脉冲形式的无线电波闪光。中子星的测量质量大约是太阳质量的1 . 5倍，大小只有25千米，恒星是天文跳已知密度最大的恒星。它们旋转速度极快，学家旋转通常是测量千分之一秒到十秒钟一次，只是恒星随着年龄的增长逐渐变慢。
现在，天文跳一组合作的学家旋转天文学家在皇家天文学会的每月通知上发表了有史以来最大的脉冲星调查。
中子星也是测量宇宙中最强的磁体，平均比地球上最强的磁体强一百万倍。这种极端的性质提供了一个以极高的精确度检验物理定律的机会。即使在它们被发现60年后，关于这些奇异物体本质的基本问题仍然存在。
没有两个脉冲星是相同的，在这些令人兴奋的物理学领域取得进展需要对尽可能多的脉冲星进行灵敏的观测。“千脉冲星阵列”(TPA)项目是一项国际合作，旨在通过利用MeerKAT射电望远镜前所未有的灵敏度来实现这些目标。这由南非卡鲁沙漠中的64个天线组成，是英国领导的平方公里阵列的垫脚石。
研究结果分两部分发表，其中一部分由曼彻斯特大学的研究人员领导，详细介绍了对超过100万个记录的个人闪光的研究结果。闪光的序列可以想象成一串脉冲。
曼彻斯特大学的Patrick Weltevrede博士说:“观察脉冲星就像检查脉冲星的脉冲，揭示其‘心跳’的特殊性。”每个脉冲的形状和强度都不同。"
对于某些脉冲星来说，可视化后会出现对角线条纹的有序图案。曼彻斯特大学博士生宋晓曦博士解释说:“TPA数据的卓越质量和我们复杂的分析使我们首次揭示了许多脉冲星的这些模式。这些图案可以用围绕恒星旋转的闪电风暴来解释。这些发现指出了脉冲星运行方式的一些基本问题。”
脉冲星诞生后，闪电风暴围绕着恒星快速而混乱地旋转。几百万年后，闪电风暴稳定下来，模式变得更加缓慢和稳定。这与模型预测的正好相反。最终，几十亿年后，闪电将完全停止，脉冲星将不再被探测到。
MeerKAT团队最近获得了著名的皇家天文学会团体奖，TPA项目现在已经达到了一个非凡的里程碑:详细观测了超过1200颗脉冲星，代表了超过三分之一的已知脉冲星。
在由牛津大学研究人员领导的附带工作中，展示了脉冲形状的统计特性。Bettina Posselt博士解释说:“我们发现，控制脉冲星无线电发射的最重要属性是它所谓的自旋下降能力。它量化了中子星自转减慢时每秒钟释放的能量。一些自旋下降的能量被用来产生观测到的无线电波。”
模型预测，恒星周围的电离气体不断放电，产生无线电脉冲，这可以与闪电风暴相提并论。新数据表明，自旋下降功率影响中子星表面上方多高的地方发生无线电发射，以及带电粒子被赋予多少能量。由于有证据表明自旋下降功率随着年龄的增长而下降，并且1，200颗脉冲星的自旋下降功率变化很大，因此TPA数据是研究中子星老化的理想数据。
新数据显示，即使自旋下降功率最小的脉冲星也会发出强烈的无线电辐射，并且可以在很远的距离内被探测到。这一结果表明，可能有比先前预期更多的脉冲星有待发现。
这两个项目的TPA数据现已公开。它们使国际社会能够进一步研究这些脉冲星的特性以及介入其间的星际空间的特性。

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