?脉冲星探秘之八?
脉冲星的光度、磁场和演化
吴鑫基
中子星是恒星在核能源已经耗尽的情况下引力坍缩的产物。它仍然具有很高的温度,热能将以黑体辐射的形式辐射出去,但是这种能量通过各种冷却过程而耗散,不可能是脉冲星的主要能源
。脉冲星的引力特别强,如果它是双星系统的成员,而且伴星不是致密星时,伴星的物质有可能被吸积到脉冲星上,被吸积物质的引力势能可以转化为别的能量形式,X 射线脉冲双星就属于这种情形。但是大多数脉冲星不是双星系统,在约占脉冲星总数5%的双星系统中,绝大多数的伴星都是白矮星或中子星,所以引力能不是脉冲星的主要能源。脉冲星的能量来自何方?
地球有磁场,大约为0.6高斯。太阳有磁场,其普遍磁场大约为几高斯,黑子区域的磁场比较强,可达几千高斯。有些磁场比较强的恒星,可达几千到几万高斯。在地球上的实验室里能制造出磁场的最高纪录是1千万高斯。星际介质的磁场最弱,只有百万分之一高斯(1高斯=10-4特斯拉)。那么中子星的磁场情况怎么样呢?
一、脉冲星的辐射特性
脉冲星平均脉冲的观测不仅带来了辐射区的种种信息,还给出辐射本身的特性。脉冲星的辐射有如下特点:
图1.有代表性的3颗脉冲星频谱
射电光度大约在1018～1023焦尔Π秒的范围,和恒星的光度相比差不多。然而,中子星的体积远比恒星小得多。以太阳为例,它的半径是69.6万千米,中子星半径只有10千米,中子星的体积要比太阳小3.3×1014倍。粗略地比对就可以知道脉冲星辐射能密度(单位体积的发射率)大得惊人,比太阳要高出十几个数量级。
脉冲星的辐射是幂律谱,
辐射强度随频率的增加而迅速地减小。用公式S =S 0V -α表示。S 为流量密度,α为谱指数,谱指数的典型值为1.5,高频段可达2以上,在低频处100兆赫到500兆赫之间存在频谱的反转,这是辐射在传播过程中产生的。图(1)给出有代表性的3颗脉冲星的频谱。
脉冲星辐射强度有几天到几年的长周期的慢变化,使得频谱的测量与解释变得困难。往往需要多个频段上的长期观测,用平均值来获得频谱。
高度线偏振是脉冲星辐射的另一个重要特点。一般地,线偏振度超过20%,强一点的要超过50%。PSR0906-49和PSR1737-30很突出,分别是88%和87%。线偏振就是电磁波的电矢量只在一个方向振动,偏振位置角代表其振动方向,它随平均脉冲的经度平滑地变化,呈英文字母S 的形状。有的脉冲星的偏振位置角在某个经度发生90°的跳跃。圆偏振比较弱,
图2.脉冲星PSR 0148-06的偏振观测结果,图下部的实线为强度,虚线为线偏振,点线为圆偏振;图上部曲线是线偏振位置角
?01?《天文爱好者》
2000年第2期
一般的只有5%,极少数脉冲星的圆偏振达到20%左右。图(2)是脉冲星PSR0148-06的偏振观测结果。
少数射电脉冲星也有其它高频段的脉冲辐射。它们和蟹状星云的脉冲星PSR0531+21一样,从射电、光
学,到X 射线、
γ射线都有很强的脉冲辐射,都是幂律谱。各波段上都具有主脉冲和中间脉冲,它们的形状和位相都差不多。图(3)是蟹状星云脉冲星在光学、X 射线和γ射线频段的平均脉冲轮廓情况。船帆座脉冲星PSR0833-45的情况要复杂得多,射电波段仅有主脉冲,而在光学、X 射线和γ
射线上都有主脉冲和中间脉冲,各个波段的平均脉冲在相位上都不同。还有一颗突出的脉冲星是PSR0633+1746(G eminga ),它是在γ射线波段发现的脉冲星,是唯一的一颗没有射电辐射的γ射线脉冲星。俄罗斯学者最近在100MH z 低频上观测到射电脉冲,而在高一些的频率上,仍未观测到,很可能这颗脉冲星射电频谱太陡。 二、脉冲星的能量来源
核能源已经耗尽的中子星,热能和引力能都不可
相位
图3.蟹状星云脉冲星在光学、x 射线和γ射线波段的平均脉冲轮廓
能是脉冲星的主要能源。脉冲星的周期很短,自转非
常快,蕴藏了巨大的转动能。其周期缓慢地增加表明自转角速度逐渐变慢,这意味着自转能被释放出来了。自转能是脉冲星最重要、也可能是唯一的能源,因此自转能损率成为脉冲星光度的上限,并被称为自转能损光度。
中子星绕它的自转轴快速旋转着。处在中子星不同地方的物质角速度是一样的,但因离质量中心的距离不同而具有不同的线速度。脉冲星的转动能等于全部中子星物质动能的总和。总动能的变化就是转动能损率,其公式是:
dE rot dt
=-4π2I ΡP
-3
式中I 为转动惯量,数值为1038千克米2,转动能损率与周期变率成正比,与周期的3次方成反比。年青脉冲星的转动能损率都比较大,年老的则比较小,最大差别达到8个数量级。
脉冲星光度主要由流量密度S 和距离d 决定,也和辐射区的张角有关。最简单的光度公式可以写为L =Sd 2。脉冲星总辐射功率都比自转能损率小得多,如PSR0531+21的自转能损光度为4.47×1031焦尔Π秒,而
射电光度约为1023焦尔Π秒,X 射线光度约为1026
焦尔Π秒,γ射线光度约为1028焦尔Π秒。这不仅说明自转能是脉冲星最主要的能源,同时还表明有相当多的富余能量是以其它形式释放出去的,如磁偶极辐射和逃逸出磁层的高能带电粒子等。脉冲星的转动能损率很大,它不仅当仁不让地成为脉冲星辐射的能源,也成为脉冲星所在的超新星遗迹的能源提供者。
脉冲星光度随年龄的分布呈现光度随年龄增加而减小的趋势,光度逐渐减小最终将导致它们从我们的视线中消失。(待续)
(上接第14页)3、4、5、6、8、10、12、14和18毫米共九种,
它们的最大特点是所有焦距的目镜都具有20毫米的长出瞳距离,这大大的方便了戴眼睛的观测者
,在Ra 2dian 之前推出的威信(Vixen )LV 系列目镜(图9)虽然整个系列也都有着20毫米的长出瞳距离,但它们的视场
较小(45～50°
),像差校正也不够完美(尤其是边缘的色差),当然如果加上价格的因素,LV 目镜仍然是超值的目镜系列,并且仍在广受欢迎。Radian 目镜的表观视场均为60°,虽然不及Nagler 和Panoptic 目镜大,但确能够更加有效的控制各种像差。所有Radian 目镜的接环外径均为1.25英寸(31.7毫米),短焦目镜(6毫米及更短)为7片结构,其它为6片结构。有趣的是几乎与Radian 同时,Vixen 也推出了LV 目镜的广角型
图10 威信(V ixen)LVW 目镜的光学结构
LVW 目镜,它们的出瞳距离也都是20毫米,光学结构
比Radian 略为复杂(图10),但视场稍大,达65°,目前
已经面市的6种(焦距分别为3.5、5、8、13、17和22毫米)都为1.25英寸(31.7毫米)接口。可惜笔者至今还没有机会试用LVW 目镜。□
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11?《天文爱好者》2000年第2期
上海高考物理知识备忘录 宇宙的基本结构 1、地月系 （一）、地球：是一颗直径约为12756km 、质量约为6.0*1024 kg 的行星，以约30km/s 的平均速率绕太阳高速旋转。 ⑴地球球形的证明： ①船只出海时渐渐没入地平线，最后完全消失在地球的弧线下方。 ②人们向南旅行和向北旅行时所见的星空是不同的 ③月食时观察到地球投到月球上的影子，正好符合地球与月球两者都是球状时所预期的形状 ④1519至1522，葡萄牙航海家麦哲伦率领的船队第一次环球航行成功，实践证明了地球是球形的。 ⑤现代，外太空拍摄的地球照片证实地球是球形的 ⑵北极星附近的星星经长时间曝光摄得的照片说明什么？ 由于地球的自转，星星在天极附近画出美丽的弧线 每隔1h 或15min 观察一次星星。看到星星和月球一样在东方升起，西方落下，不同的星星彼此相对位置不变而成群地穿越天空，而北极星几乎不动，它周围附近的星星环绕着它做圆周运动。 （二）月球：月球走径约为3476km ，质量约为地球的1/81，平均密度几乎和地球地壳的密度相等。1609年伽俐略第一次用自己发明的望远镜看到了月球表面的环形山、高地和月海。 ⑴从地球上看，我们总是看到同样的一些月海，因此我们推断月球总是以同一个面来对着地球。 ⑵月球对地球的影响——潮汐 ①潮汐现象产生的原因：由于月球对地球同同部分施加不同的万有引力 而产生的 ②潮汐： A 点是离地球最近的点。在这一点上，月球对地表水的引力要大于它对地球其他部位的引力，于是水流向A 点，形成高潮。 B 点是离月球最远的点。在这一点上，月球对地表水的引力要小于它对地球其他部位的引力，加上地球本身的运动，水被抛在其后，这些被抛在身后的水形成另一个高潮。 C 点和 D 点为两个低潮点。 *⑶月球的成因：碰撞论的假说 2、恒星和行星 （一）太阳系 ⑴太阳：太阳是一颗自己能发光发热的气体星球。太阳的直径约为1.4*106 km ，总质量约为 2*1030 kg 。太阳的能源为：内部的热核反应（轻核聚变） ⑵太阳系的结构：行星在太阳的引力作用下，几乎在同一平面内绕太阳公转。距离太阳越近的行星，公转速度越大。 Ｂ ＣＤ
高能天体物理 高能天体物理是天体物理学的一个分支学科。主要任务是研究天体上发生的各种高能现象和高能过程。这里的高能现象或高能过程一般是指下述两种情形： ①所涉及的能量同物体的静止质量相对应的能量来比，不是一个可忽略的小量； ②有高能粒子或高能光子参与的现象或过程。二十世纪六十年代以来,随着类星体、脉冲星、宇宙X射线源、宇宙γ射线源等的相继发现，空间技术和基本粒子探测技术在天文观测中的广泛应用，以及高能物理学对天体物理学的不断渗透，对宇宙中高能现象和高能过程的研究便日益活跃起来。它涉及的面很广，既包括有高能粒子（或高能光子）参与的各种天文现象和物理过程，也包括有大量能量的产生和释放的天文现象和物理过程。最早，高能天体物理学主要限于宇宙线的探测和研究，真正作为一门学科是20世纪60年代后才建立起来的。60年代以后，各种新的探测手段应用到天文研究中，一大批新天体、新天象的发现，使高能天体物理学得到了迅速发展。高能天体物理学的研究对象包括类星体和活动星系核、脉冲星、超新星爆发、黑洞理论、X射线源、γ射线源、宇宙线、各种中微子过程和高能粒子过程等等。 高能天体物理学和高能物理学之间有十分密切的联系，它们相互渗透，相互促进。例如，①1958年范曼和格尔曼提出的普适弱相互作用理论容许有 (ēve) 型荷电轻子弱流的自耦合过程。隆捷科沃和丘宏义等人研究了这种自耦合过程在天体物理学上的应用，发现它们对晚期恒星的演化有重要的作用。这一结果不仅促进了恒星演化理论的深入发展，而且使人们坚信在自然界确实存在这种过程。不久前，这种自耦合过程在实验室里果然得到证实。②按照经典理论，一切粒子只能落入黑洞之中，而不可能从黑洞内射到外面去。但是，从量子效应的观点来看，黑洞却可能成为可以发射粒子的天体。量子论和引力论的这一发展反过来又为研究强引力场中的基本粒子过程开辟了广阔的领域。③粒子物理学的研究成果帮助人们认识到，中子星的内部可能有各种超子和π介子，这是天体物理学的一个进展。 高能天体物理学已经取得一些重要的研究成果，主要表现在以下几个方面：①对于在恒星上可能发生的中微子过程作了开创性的研究，发现光生中微子过程、电子对湮没中微子过程以及等离子体激元衰变中微子过程等，对晚期恒星的演化
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
脉冲星自主导航概述 杨廷高1，南仁东2，金乘进2，甘恒谦2 (1 中科院国家授时中心陕西省临潼 710600) (2 中科院国家天文台北京 100012) 摘要 摘要：脉冲星自转非常稳定，可以用作时间标准，许多脉冲星的空间位置、自行、距离、自转周期及导数、自转的初始相位等天体测量和天体物理参数都被精确测定。 由于脉冲星能够同时提供时间信号和空间位置坐标，利用空间脉冲星网络的导航系统的开发研究受到重视。 除甚长基线干涉测量之外，空间飞行器导航的传统方法只在沿飞行器的视线方向提供高精度，且当太阳位于空间飞行器与地球中间时根本无法实现导航。 安装在空间飞行器上的脉冲星导航系统能够实现飞行器的自主导航，能给出空间飞行器相对于太阳系质心的三维坐标和飞行速度。 射电脉冲星自主导航系统只适用于载荷量大的空间飞行器，而X射线脉冲星未来的适用范围可能非常广阔。 讨论了脉冲星钟的模型和脉冲星导航系统的框架结构，介绍了脉冲星导航的基本原理和算法。 目前，已发现射电脉冲星约1750颗，X射线脉冲星50余颗。 利用脉冲星钟模型能高精度地预报脉冲星脉冲到达太阳系质心的时间，即在任何时刻，脉冲星相当于太阳系质心的相位是可以预报的。 在空间飞行器上测量脉冲星脉冲的到达时间(即脉冲星自转相位测量)所得到的相位与该脉冲星相对于太阳系质心的相位(脉冲星钟预报的相位)之间的差值包含有空间飞行器的位置信息。 通过空间飞行器上脉冲星导航系统对多颗脉冲星的计时观测(相位测量)，就能解算出观测时刻空间飞行器相对于太阳系质心的位置坐标。 指出脉冲星导航系统采用的脉冲星探测器的性能决定了脉冲星相位的测量精度，这也是影响空间飞行器位置解算精度的关键因素。脉冲星导航观测采用的原子钟如果足够稳定，则空间飞行器位置的算法可以简化。 在 脉冲星导航系统计时观测接近微秒(sμ)量级时，脉冲星视差、Shapiro和 Einstein延迟的影响是不可忽略的。 对于这样的脉冲星导航系统开发设计中的关键技术和应该进一步研究的主要问题进行了初步分析和讨论。 关键词 脉冲星—脉冲星钟—空间飞行器—定位导航 1 引言 脉冲星自转非常稳定，可以用作时间标准[1-3]。 由于脉冲星能够同时提供时间信号和空间位置坐标，利用空间脉冲星网络的导航系统的开发研究受到重视[4,5]。 安装在空间飞行器上的脉冲星导航系统能够实现飞行器的自主导航，不需要庞大地面系统的支持，更具有安全性。目前，已发现射电脉冲星约1750颗，X射线脉冲星50余颗。并且，脉冲星的搜寻工作正在深入开展，有望发现更好、
目录 摘要 (i) Abstract ................................................................................................................ i i 第一章绪论 (1) 1.1 航天器自主导航概述 (1) 1.1.1 自主导航的定义及特点 (1) 1.1.2 航天器对自主导航技术的需求分析 (1) 1.1.3 航天器自主导航系统分类及发展概况 (2) 1.2 X射线脉冲星导航的发展概况 (4) 1.2.1 X射线脉冲星导航的基本概念 (4) 1.2.2 脉冲星参数测定及相关理论的研究进展 (5) 1.2.3 脉冲星导航理论的研究进展 (10) 1.2.4 X射线脉冲星导航试验及研究计划 (13) 1.3 本文的研究思路 (14) 第二章X射线脉冲星导航的相关理论 (18) 2.1 时空参考系 (18) 2.1.1 坐标系统 (18) 2.1.2 时间系统 (19) 2.2 计时模型 (22) 2.2.1 时间相位模型 (22) 2.2.2 时间转换模型 (23) 2.3 脉冲TOA计算方法 (25) 2.3.1 X射线脉冲星信号模型 (25) 2.3.2 基于历元折合的信号处理方法 (26) 2.3.3 直接利用光子TOA的信号处理方法 (28) 2.4 基于脉冲星观测的航天器定位基本原理 (28) 2.5 航天器轨道动力学 (30) 2.5.1 近地航天器轨道动力学 (30) 2.5.2 深空探测器轨道动力学 (30) 2.5.3 轨道状态转移矩阵计算 (30) 2.6 非线性滤波理论 (31) 2.6.1 扩展Kalman滤波 (32) 2.6.2 无迹Kalman滤波 (33)
24932脉冲星
24932 脉冲星 脉冲星概述：脉冲星(Pulsar)，又称波霎，是中子星的一种，为会周期性发射脉冲信号的星体。 脉冲星人们最早认为恒星是永远不变的。而大多数恒星的变化过程是如此的漫长，人们也根本觉察不到。然而，并不是所有的恒星都那么平静。后来人们发现，有些恒星也很"调皮"，变化多端。于是，就给那些喜欢变化的恒星起了个专门的名字，叫"变星"。 脉冲星，就是变星的一种。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，人们就把它命名为脉冲星。 脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律。一开始，人们对此很困惑，甚至曾想到这可能是外星人在向我们发电报联系。据说，第一颗脉冲星就曾被叫做"小绿人一号"。 经过几位天文学家一年的努力，终于证实，脉冲星就是正在快速自转的中子星。而且，正是由于它的快速自转而发出射电脉冲。 蟹状星云脉冲星的X射线/可见光波段合成图像 正如地球有磁场一样，恒星也有磁场；也正如地球在自转一样，恒星也都在自转着；还跟地球一样，恒星的磁场方向不一定跟自转轴在同一直线上。这样，每当恒星自转一周，它的磁场就会在空间划一个圆，而且可能扫过地球一次。
那么岂不是所有恒星都能发脉冲了?其实不然，要发出像脉冲星那样的射电信号，需要很强的磁场。而只有体积越小、质量越大的恒星，它的磁场才越强。而中子星正是这样高密度的恒星。 另一方面，当恒星体积越大、质量越大，它的自转周期就越长。我们很熟悉的地球自转一周要二十四小时。而脉冲星的自转周期竟然小到0.0014秒！要达到这个速度，连白矮星都不行。这同样说明，只有高速旋转的中子星，才可能扮演脉冲星的角色。脉冲星 这个结论引起了巨大的轰动。因为虽然早在30年代，中子星就作为假说而被提了出来，但是一直没有得到证实，人们也不曾观测到中子星的存在。而且因为理论预言的中子星密度大得超出了人们的想象，在当时，人们还普遍对这个假说抱怀疑的态度。 脉冲星及其伴星直到脉冲星被发现后，经过计算，它的脉冲强度和频率只有像中子星那样体积小、密度大、质量大的星体才能达到。这样，中子星才真正由假说成为事实。这真是本世纪天文学上的一件大事。因此，脉冲星的发现，被称为二十世纪六十年代的四大天文学重要发现之一。 脉冲星是20世纪60年代天文的四大发现之一。至今，脉冲星已被我们找到了不少于1620多颗，并且已得知它们就是高速自转着的中子星。 脉冲星有个奇异的特性--短而稳的脉冲周期。所谓脉冲就是像人的脉搏一样，一下一下出现短促的无线电讯号，如贝尔发现的第一颗脉冲星，每两脉冲间隔时间是1.337秒，其他脉冲还有短到0.0014秒(编号为PSR-J1748-2446)的，最长的也不过11.765735秒(编号为PSR-J1841-0456)。那么，这样有规则的脉冲究竟是怎样产生的呢? 天文学家已经探测、研究得出结论，脉冲的形成是由于脉冲的高速自转。那为什么自转能形成脉冲呢?原理就像我们乘坐轮船在海里航行，看到过的灯
我国贵州500米口径球面射电望远镜原理和技术指标 （多图），进度和介绍
罔量坊科 1 .反.甑中毀 冋生| 500米口径球面射电望远镜（Five-hundred- meter Aperture Spherical radio Telescope 利用 贵州喀斯特地区的洼坑作为望远镜台址，建造世界第一大单口径射电 望远镜，其拥有30个标准足球场大的接收面积。FAST 作为世界最大 的单口径望远镜，将在未来20至30年保持世界一流地位。全新的设 计思路，加之得天独厚的台址优势，使其突破了望远镜的百米工程极 限，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。 三项自主创新： 1、利用独一无二的贵州天然喀斯特洼地台址 * GPS 卿鮒A 旳制］ *??| 俺昭如
2、应用主动反射面技术在地面改正球差 3、轻型索拖动馈源支撑将万吨平台降至几十吨 项目主管部门：中国科学院 项目共建部门：贵州省人民政府 项目建设单位：中国科学院国家天文台 科学目标： 1、F AST有能力将中性氢观测延伸至宇宙边缘，重现宇宙早期图像。 2、能用一年时间发现数千颗脉冲星，建立脉冲星计时阵，参与未来脉冲星自主导航和引力波探测。 3、主导国际甚长基线干涉测量网，获得天体超精细结构。 4、进行高分辨率微波巡视，检测微弱空间信号。 5、参与地外文明搜寻。 6、参与子午链工程，提高非相干散射雷达双机系统性能。 7、将深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星，将卫星数据接收能力提高100 倍。 应用目标： 1、空间飞行器的测控与通讯 2、脉冲星计时阵和自主导航 3、非相干散射雷达接收系统 4、高分辨率微波巡视 技术指标： 1、球反射面：半径—300m, 口径—500m
脉冲星的发现和意义
北京大学天文系 乌鲁木齐天文站 吴鑫基
脉冲星的四大发现
? 1967年贝尔和休伊什发现脉冲星 确认中子星的存在 ? 1974年赫尔斯和泰勒发现脉冲星双星系统 间接验证引力波的存在 ? 1982年贝克和库尔卡尼发现毫秒脉冲星 确认X射线双星与脉冲星的演化关系 ? 1992年沃斯赞和弗雷尔发现脉冲星的行星 人类发现的第一个太阳系外的行星系统
一，中子星的预言
1，中子星的预言： 1932年，发现中子后预言，中子星存在 1939年, 提出中子星的结构 1934年，提出超新星爆发可以产生中子星 1967年，指出蟹状星云中有一颗自转的磁 中子星
2 ，脉冲星主要产生于超新星爆发: 2，脉冲星主要产生于超新星爆发:
塌缩质量超过 1.4太阳质量，形成中子星 塌缩质量超过1.4太阳质量，形成中子星
角动量守恒 磁通量守恒 . 磁通量守恒.
3，中子星形成的三个阶段
第一步：中子化过程 ? ? 原子核中的中子越来越多； 密度大于106克/厘米3 时，核外电子的能量
大，可打进原子核，高能电子打入原子核， 和质子相碰，形成一个中子和一个中微子 （即发生逆β衰变反应）。 ? 反应后，原子核中少了一个质子，多了一个 中子，这个元素变为另一种元素。
第二步：自由中子发射过程 当原子核中的中子越来越多，中子的能量大 到一定程度时，中子就有可能跑出原子核。 条件：密度达到或超过4 x1011克/厘米3。 第三步：原子核破裂形成中子流体 当密度超过1014克/厘米3以后，原子核便完 全离解，其中的质子和电子相碰变为中子，成 为中子的海洋。但是中子星内还存在着很少量 的质子和电子。
第33卷 第3期天文学进展Vol.33,No.3 2015年8月PROGRESS IN ASTRONOMY Aug.,2015 doi:10.3969/j.issn.1000-8349.2015.03.03 Crab脉冲星巨脉冲研究进展 吴理歌1，闫振1，沈志强1，龚奥博1,2，韩发新1,3 (1.中国科学院上海天文台，上海200030； 2.北京师范大学，北京100875； 3.上海市应用技术学院，上 海200030) 摘要：巨脉冲是一种持续时间很短的射电爆发现象，它们的流量密度往往比平均脉冲大几十倍、 百倍，甚至千倍以上，成为脉冲星射电辐射中最显著、最突出的现象。Crab脉冲星自发现以来一 直受到广泛关注，它是极少数能够发射巨脉冲的脉冲星之一。射电巨脉冲轮廓形状、微细结构、 能量分布的充分研究，对揭示脉冲星辐射机制和具体辐射过程有重要意义。 关键词：Crab脉冲星；巨脉冲；脉冲微结构；等离子体扰动 中图分类号：P145.6文献标识码：A 1引言 脉冲星是20世纪60年代天文学四大发现之一。脉冲星自身极端物理环境和其表现出的不同于大多数恒星的物理性质吸引了众多天文科学家对其进行细致深入的研究。从1967年发现脉冲星至今，与脉冲星相关的研究成果已经荣获两次诺贝尔奖。 脉冲星是一种高速旋转，具有极强磁场的中子星，其典型半径仅有几十千米，甚至更小。中子星表面的带电粒子被加速接近光速并产生曲率辐射，这种辐射从脉冲星的磁极处以强射束形式释放出去。而脉冲星磁轴和自转轴并不重合，每自转一周，辐射束便会有规则地扫过地球，这时地面望远镜即可检测出一系列间断的脉冲信号，这种辐射模型被形象地称作“灯塔模型”。 对脉冲星的研究主要基于其积分轮廓和单脉冲的特性。脉冲星的积分轮廓十分稳定，反映出脉冲星辐射区的几何结构和辐射强度。但对于脉冲星的单个脉冲而言，它的强度、轮廓以及偏振特性等在不同的周期上都有很大的变化，短时标内几乎杂乱无章。单脉冲的观测结果更能够直接反映出脉冲星的物理本质。在射电频段中，每个周期的单脉冲是由子脉冲构成，其时标在微秒量级。这种强度在微秒级别上发生变化的子脉冲结构被认为是脉冲星射 收稿日期：2015-04-20；修回日期：2015-06-26 资助项目：国家自然科学基金(11403073)；上海市自然科学基金(13ZR1464500) 通讯作者：吴理歌，wulige@https://www.doczj.com/doc/8d9874281.html,
物理学与人类文明 复习资料
一、选择题 1．根据经典力学原理，动量守恒的根本原因是 A A. 空间平移对称性 B. 时间平移对称性 C. 空间方向对称性 D. 空间和时间对称性 2．根据麦克斯韦电磁场理论， C A. 稳恒电场可以诱导稳恒磁场，稳恒磁场也可以诱导稳恒电场 B. 交变电场可以诱导稳恒磁场，交变磁场也可以诱导稳恒电场 C. 交变电场可以诱导交变磁场，交变磁场也可以诱导交变电场 D. 稳恒电场可以诱导交变磁场，稳恒磁场也可以诱导交变电场 3．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁辐射功率与电荷振动频率的 D 成正比。 A. 一次方 B. 二次方 C. 三次方 D. 四次方 4．根据麦克斯韦电磁场理论，当带电物体 B 时可辐射电磁波。 A. 作匀速直线运动 B. 作圆周运动 C. 相对静止 D. 作任何运动 5．两束光在相遇时产生干涉现象的条件是它们的 D 。 A. 频率不同, 振动方向不同 B. 频率不同, 振动方向相同 C. 频率相同, 振动方向不同 D. 频率相同, 振动方向相同 6．按照光的波动学说，光的颜色取决于它的 A 。 A. 波长 B. 亮度 C. 相干性 D. 波粒二象性 7．全息照相的拍摄和再现原理是 B 。 A. 干涉记录, 干涉再现 B. 干涉记录, 衍射再现 C. 衍射记录, 干涉再现 D. 衍射记录, 衍射再现 8．根据瑞利散射定律，光在介质中的散射光强度与光波波长的 D 成反比。 A. 一次方 B. 二次方 C. 三次方 D. 四次方 9．根据热力学原理，当物体的温度升高时， B 。 A. 物体中分子的平均动能增大，物体的内能减小 B. 物体中分子的平均动能增大，物体的内能增大 C. 物体中分子的平均动能减小，物体的内能增大 D. 物体中分子的平均动能减小，物体的内能减小 10．卡诺定理认为：提高热机效率的有效方法是 B 。 A.增加高温热源与低温热源的温度 B. 增加高温热源与低温热源之间的温度差 C. 减小高温热源与低温热源之间的温度差 D. 减小高温热源与低温热源的温度 11．根据热力学第一定律，热机从高温物体吸取热量Q1，向低温物体放出热量 Q2，对外做功A，则 B 。 A. Q1 + Q2 + A = 0 B. Q1 = Q2 + A C. Q1 = Q2 – A D. A = Q1 + Q2 12．量子力学认为: D 具有波动性。 A. 较小的微观粒子 B. 较大的微观粒子
科技名词定义 中文名称： 脉冲星 英文名称： pulsar 定义： 有107—109T强磁场的快速自转中子星。发射规则的毫秒至百秒级的短周期脉冲辐射是其基本特征。 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 求助编辑百科名片 拖长尾巴的脉冲星 脉冲星，就是变星的一种。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，人们就把它命名为脉冲星。 中文名：脉冲星 拼音：mai chong xing 实质：变星的一种发现时间：1967年 名称由来： 不断地发出电磁脉冲信 号 目录 定义 脉冲星发射射电脉冲 特性 脉冲原因 发现 15岁女生发现新脉冲星特征 毫秒脉冲星 著名的脉冲星 有关故事 发现脉冲星 最愚蠢的一脚 摇摆舞 行星 脉冲双星 双脉冲星
脉冲双星与双脉冲星 中学生发现脉冲星 研究对人类的意义 脉冲星发现者 同名电影 基本信息 剧情简介 同名游戏 基本信息 游戏简介 展开 定义 脉冲星发射射电脉冲 特性 脉冲原因 发现 15岁女生发现新脉冲星 特征 毫秒脉冲星 著名的脉冲星 有关故事 发现脉冲星 最愚蠢的一脚 摇摆舞 行星 脉冲双星 双脉冲星 脉冲双星与双脉冲星 中学生发现脉冲星 研究对人类的意义 脉冲星发现者 同名电影 基本信息 剧情简介 同名游戏 基本信息 游戏简介 展开 编辑本段定义 脉冲星（Pulsar），又称波霎，是中子星的一种，为会周期性发射脉冲信号的星体，直径大多为20千米左右，自转极快。
脉冲星 脉冲星-内部结构模型图 人们最早认为恒星是永远不变的。而大多数恒星的变化过程是如此的漫长，人们也根本觉察不到。然而，并不是所有的恒星都那么平静。后来人们发现，有些恒星也很“调皮”，变化多端。于是，就给那些喜欢变化的恒星起了个专门的名字，叫“变星”。 脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律。一开始，人们对此很困惑，甚至曾想到这可能是外星人在向我们发电报联系。据说，第一颗脉冲星就曾被叫做“小绿人一号”。 经过几位天文学家一年的努力，终于证实，脉冲星就是正在快速自转的中子星。而且，正是由于它的快速自转而发出射电脉冲。 脉冲星的组成粒子-模型图 蟹状星云脉冲星的X射线/可见光波段合成图像。 正如地球有磁场一样，恒星也有磁场；也正如地球在自转一样，恒星也都在自转着；还
八年级物理第五章单元检测题（八） 学校班级姓名学号 一、选择题（把你认为正确的答案序号填写在题后的括号内，第1－12小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14小题，每小题有二个或二个以上正确答案，每小题3分，全部选择正确得4分， 1. 关于分子,下列说法中正确的是（） A.分子非常小,它的直径只有十分之几纳米 B.分子非常小,它的直径只有几纳米 C.分子很小,必须用电子显微镜才能观察 D.分子虽小,但用一般的显微镜也能看到 2. 原子核是由什么组成的（） A. 质子和电子 B. 中子和电子 C. 质子和中子 D. 原子和分子 3. 提出原子的核式结构模型的科学家是（） A. 牛顿 B. 卢瑟福 C. 居里夫人 D. 伦琴 4. 下列关于电子的说法,错误的是（） A.电子是科学家用真空管进行放电时发现的 B.电子是目前自然界最小的带电体 C. 6.25×1018个电子所带的电量是1C D.质子和电子间的相互作用主要是核力 5.将太阳系由大到小的排列,正确的是（） A.总星系、银河系、太阳系、地月系 B.太阳系、银河系、总星系、地月系 C.银河系、太阳系、总星系、地月系 D.太阳系、银河系、地月系、总星系 6．有关“黑洞”的说法，错误的是（） A．“黑洞”是一种密度极大的天体 B．“黑洞”是恒星在衰亡过程中发生爆炸后留下的 C．“黑洞”的引力极强，任何物质都不能从该处逃逸 D．“黑洞”只是科幻小说中的一种物体，实际不存在 7．下列说法中正确的是（） A．空气中细小的灰尘就是分子 B．大雾天，我们看到空气中许多极小的水珠就是一个个水分子 C．把一块铜锉成极细的铜屑就是铜分子 D．由于分子非常小，人们无法直接用肉眼进行观察 8．关于分子间的作用力，下面说法中正确的是（） A．只有引力 B. 只有斥力 C．既有引力又有斥力 D. 既有引力又有斥力且引力大于斥力 9．就目前所知的自然界中最小的带电体是（）
PULSAR脉冲星单筒数码夜视仪860RT＃78093详细介绍 说明 全文介绍：数码夜视仪作为全新的高科技夜视设备，已经在我们当今社会各行业得到了广泛应用。本文根据作者亲身购买体验，对比了目前市场上主流的两款单筒数码夜视仪：PULSAR 脉冲星860RT和ORPHA奥尔法CS-8。 户外拍照摄影是我的个人爱好，平时车的后备箱里必备各种摄影装备。车开到哪里发现美景及时记录下来，相信这种感受和我同样爱好的人必有体会。白天拍摄还好，只是夜间拍摄的话是非常困难的事情。相机或者摄像机的红外夜视距离太短，无法将远距离的目标拍摄下来。 于是花了很长的时间来解决这个问题。最近在网上搜了一下，发现一种非常好的设备，数码夜视仪。数码夜视仪可以说是夜视仪和相机的结合体。既可以夜间观看用，又能将观看到的影像拍摄记录下来。户外夜间拍摄，带着这种设备，可谓一举多得。 下面我把我这段时间对于数码夜视仪的知识分享给大家，提供给需要这类仪器的人考虑。具体情况如下。 一、数码夜视仪的基本知识 1、数码夜视仪的分类 数码夜视仪从分类上看，可以非为单目单筒数码夜视仪和双目双筒数码夜视仪。从观看使用的舒适度来说，双目双筒数码夜视仪更加适合。但是从便携性的角度来说，单目单筒的数码夜视仪更加小巧轻便，更适合户外使用。 2、数码夜视仪的品牌 国外专业数码夜视仪品牌并不是很多，国际一线品牌只有美国ORPHA奥尔法和俄罗斯PULSAR脉冲星，虽然同属高端夜视仪品牌，但是性能效果却大不相同。另外国内还有
一些双目双筒的夜视仪品牌，从网上查阅对比后发现这些小品牌相对与国际一线品牌在价格方面确实便宜不少，不过查看真实买家评论及网友留言后得知，这类小品牌大部分都是属于线上品牌，而且产品反应效果差，容易坏，后期维护困难重重。所以我决定还是购买大品牌的数码夜视仪，毕竟也属于电子产品，质量效果和售后都有保障。 所以我详细了解了美国ORPHA奥尔法和俄罗斯PULSAR脉冲星这两个品牌。这两个品牌都是国际光学产品的一线品牌，但是产品的侧重点不同的。PULSAR脉冲星夜视仪产品大都是侧重于民用市场上，ORPHA奥尔法则是更多侧重于2代+，准3代，4代，4代+级别的军用夜视仪产品上。两个品牌在数码夜视仪领域都几乎是同时研发生产，不过目前来说奥尔法数码夜视仪产品的级别更高一些，已经研发出了第三代和第四代数码夜视仪，脉冲星目前只有第二代数码夜视仪。但从这点来说，选择一个产品线更齐全的品牌更有保障一些。 但是无论怎样，两者都是非常知名的品牌，所以我觉得两家的数码夜视仪都应该看看。 3、数码夜视仪的主要参数 我对于这类产品不是特别了解，下面也只是从我简单的理解来说。 数码夜视仪比较重要的参数体现在数码变倍范围、拍照图片分辨率、视频拍摄分辨率、支持内存卡大小这四个方面上。通过对比发现，奥尔法品牌的数码夜视仪CS-8的拍摄视频的分辨率在1920X1080，拍照分辨率在2048X1536，变倍倍率范围在5-20倍，存储卡支持4G-64G多种大小；脉冲星视频分辨率是640x480，拍照分辨率是1280х960，倍率范围是6.5-13倍，支持仅8G内存。为什么我更在意这四个方面的参数呢，因为这些是我最最需要的，选择高配置的仪器，保障影像资料的高清，同时支持长时间录像拍照，也是我选购数码夜视仪的标准。 更令广大用户关注的是工作待机时长，视频输出格式，至于其他扩展功能方面当然是多
δ介子对中子星质量半径关系理论计算 理论框架 1.1 相对论平均场理论 宇宙中存在四大基本自然力，按作用强度效果排列为：强力、弱力、电磁力、万有引力。强力主要是原子核核子间的作用力、组成核子的夸克等一些相关的力，作用力程很短，对原子核的结构和性质其决定性作用。虽然强力的理论基础为量子色动力学（QCD），但是直接从QCD理论出发来求解核物质问题目前还无法做到，所以人们开始从有效理论出发来解决核物质难题。相对论平均场就是人们提出的理论模型之一，它基于QCD理论并将其发展，形成了处理中子星等核物质星体的有效理论。 1.1.1 相对论平均场理论的形成 1935年Yukawa提出的介子交换假设：核子之间是通过交换带有质量的玻色子（介子）而发生相互作用的。基于此理论假设，1974年Walecka等人在研究高密物质问题时提出了Walecka模型，从而创立了相对论平均场理论（RMF），大大简化了场论运算。在以后的不断发展中，为了更好地解释核物质及原子核问题，相对论平均场不断发展，提出了一系列改进的模型，成为最成功的微观理论模型之一。下文对最早提出的Walecka模型做简单介绍。 1.1.2线性Walecka模型 Walecka-Ⅰ模型即线性Walecka模型，该模型是由核子、标量介子σ和矢量介子ω构成的唯象的相对论核物理模型。核子通过交换标量介子σ实现中程吸引作用，交换矢量介子ω来实现短程排斥作用，并且引进了介子场的期待值来代替介子场算符的平均场近似。该模型的拉格朗日密度为： ψ =
式中，是核子场，和分别为标量介子场和矢量介子场，的张量为，该模型由两个耦合常数和,它们随密度的变化而变化。 其中，介子场模拟的核力吸引势部分为: ω介子场模拟的核力排斥部分为： 核物质及有限核能过饱和是因为吸引势与排斥势竞争平衡的结果： 在平均场近似下（MFA），Waleck-Ⅰ模型可以比较好的给出中子星的质量和半径，最大质量，半径,中心密度。天文观测得到的数据为：质量,半径。 由于Walecka-Ⅰ模型中没有包含ρ介子的作用，导致在算质子、中子不相等的有限核时的结果不好，不能给出符合实验观测的结果。在以后的发展中，改进的被不断提出，如Walecka-Ⅱ模型，非线性Walecka模型，微分标量耦合模型（DSC），标量场与核子场的二次耦合模型，密度相关模型（DDRMF）等。 1.2密度依赖的RMF模型 本文所选用的相对论平均场模型是RMF模型，在RMF模型中引入了δ介子的影响，其拉氏密度为：
写在前面的话： 本文档选择题默认A对B错。 建议使用查找功能 实际网页测试中选项顺序可能会变，要注意 第一章和第二章由于没能及时存，所以内容不全 第一章 1 单选(2分) ( )较正确地反映了太阳系的实际，为以后开普勒总结出行星运动定律，伽利略、牛 顿建立经典力学体系铺平了道路，从根本上动摇了“人类中心论”的神话。 得分/总分 ? A. 托勒密的地心说 ? B. 哥白尼的日心说 正确答案 ? C. 银河的系发现 ? D. 广阔恒星世界的发现 2 单选(2分) 18-19世纪中期，（）兄妹及父子，通过数遍天上星星等大量观测事实提出“银河是一个星系”的观点，第一次为人类确定了银河系的盘状旋臂结构，把人类的视野从太阳系伸展 到10万光年之遥，树立了继哥白尼以后开拓宇宙视野的第二个里程碑。 得分/总分 ? A. 伽利略 ? B. 哈雷 ?
C. 威廉·赫歇尔 正确答案 ? D. 哈勃 3 单选(2分) 1718年，（）将自己的观测数据同1000多年前托勒玫（Claudius Ptolemaeus，约90-168）时代的天文观测结果相比较，发现有几颗恒星的位置已有了明显变化，首次指出所 谓恒星不动的观念是错误的。 得分/总分 ? A. 哈雷 正确答案 ? B. 哈勃 ? C. 斯特鲁维 ? D. 勒维特 第二章
? C. 100亿年 ? D. 120亿年 2 单选(2分) 根据目前的观测与对哈勃常数的计算，宇宙的年龄大约（）。 得分/总分 ? A. 137亿年 正确答案 ? B. 150亿年 ? C. 180亿年 ? D. 200亿年 3 单选(2分) （）给出，宇宙物质产生后氢和氦的质量丰度比约为75/25，这一比值一直保持下来。 今天实测的氢、氦丰度和这一理论值完全相符。 得分/总分 ? A. 宇宙大爆炸理论 正确答案 ? B. 广义相对论 ? C.
1974年诺贝尔物理学奖——射电天文学的先驱性工作 1974年诺贝尔物理学奖授予英国剑桥大学的赖尔（Martin Ryle，1918—1984）和休伊什（Antony Hewish，1924—），以表彰他们在射电天文学方面的先驱性工作，赖尔获奖是由于他的观测和发明，特别是综合孔径技术的发明；休伊什则是由于他在发现脉冲星所起的决定性作用。 赖尔1918年9月27日生于英格兰萨塞克斯郡的布莱顿，父亲是皇家陆军卫生队的少校，英国著名的医生，赖尔受他的影响，小时候喜欢独自思考，善于动手，学过木工手艺，长大后参加制造帆船和航海活动。在中学时代，他对无线电非常感兴趣，自己动手制造发射机，参加业余无线电爱好者活动站。1936年赖尔进人牛津大学基督教会学院学习物理。1939年，他一毕业就被拉特克列夫（Ratcliffe）教授招到卡文迪什实验室的电离层无线电研究小组，准备攻读博士学位。在卡文迪什实验室，他开始接触到雷达天线的工作，在50cm波长上对CH雷达天线的方向图进行模拟测试，还进行了当时新式的八木天线的设计。 赖尔的祖父是一位业余天文爱好者，拥有一架3.5英寸的折光望远镜。有一则故事说，赖尔小时曾因思考广袤空间为什么能永恒存在而夜不入寐。可见他很小就对天文学有特殊的爱好。 赖尔的无线电专长在第二次世界大战期间立下了汗马功劳。他曾应征加入英国空军部研究所，后转电讯研究所，先是从事波长1.5m机载拦截雷达天线系统的研制，并发展了机载定向天线。他还参与用于鉴别敌我飞机的机载雷达应答器的研制。1941年初，赖尔负责一个小组，研制厘米波雷达的测试设备，制造了原型的厘米波信号发生器、波长计、功率计和脉冲监视器。 1942年赖尔曾参与研制对付德军专门监视英国飞机的预警雷达系统的机载干扰发射机，以及对付德军机载通讯系统的干扰发射机。赖尔设计了一种非常有效的机载预警接收机，帮助轰炸机及早躲避敌机的拦截雷达的追踪。 1944年，赖尔和他的小组参加了一个复杂的电子欺骗行动，以掩护盟军在诺曼底登陆，他们设计了应答器，模拟舰队的回波雷达信号。这个行动因此获得了成功。 赖尔还发现德国初期V2火箭的制导是靠地面发射信号来控制火箭最后飞行速度和熄火时刻的秘密，发射信号是隐没在宽带的一大堆混淆信号中的一对频率。于是设计了一种新型接收机，搜索这对频率，用机载的大功率干扰发射机进行干扰，从而达到了破坏V2火箭命中率的目的。 第二次世界大战结束后，赖尔回到剑桥大学卡文迪什实验室并接受拉特克列夫的建议从事射电天文学的开创性研究。这是一个尚未开发的新领域，很有挑战性。当时赖尔有发展各种新技术和新设备、从而作出新发现的条件。早在1930年美国贝尔电话实验室的央斯基（K.G.Jansky）就发现了银河发射的无线电波。
第二章射电天文望远镜（August 30, 2012 Already Viewed）与光学望远镜400年的历史相比，射电望远镜仅有七十多年，但很快就步入了鼎盛时期。20世纪60年代射电天文学的“四大发现”，即脉冲星、星际分子、微波背景辐射和类星体的发现成为20世纪中最为耀眼的天文学成就。在1967年发现脉冲星时，已有好几台大型射电望远镜具备很强的观测脉冲星能力，很快就转入脉冲星的观测研究。我国在1990年开始进行脉冲星的观测实验，1996年获得成功，目前仅有新疆天文台25米射电望远镜系统地开展脉冲星的观测研究。从21世纪开始，我国加快了射电望远镜发展的步伐，正在建造或筹建的几台大型射电望远镜，建成后将大大提高脉冲星的观测能力。 2.1脉冲星信息的主要特点和射电望远镜的基本结构 射电望远镜是脉冲星观测发现和研究的最重要也是不可或缺的观测设备。射电脉冲星天文学的发展很快，得利于射电望远镜技术的蓬勃发展。 2.1.1 地球大气窗口和射电望远镜的分类 天体的辐射常常包括从射电、光学、X射线和伽玛射线整个电磁波谱。但是地球大气只有两个窗口，允许可见光和无线电波段通过。由于大气中有水汽, 氧和臭氧的吸收带，对毫米波和亚毫米波段而言，只是部分透明。对于红外、紫外、X射线和伽玛射线的能量被大气全部吸收，必须把探测设备放入太空轨道才能观测。如图1.1所示。 图1.1 地球大气辐射窗口：允许可见光和射电辐射通过
大气射电窗比可见光窗宽得多，可见光窗的带宽?ν/ν只等于2，一架光学望远镜能观测整个光学波段的辐射。射电窗口的带宽?ν/ν则高达5个数量级，一台射电望远镜不能观测整个射电波段的辐射，一台射电望远镜只能接收一定波段的射电辐射，实际上是很好的单色仪。按波段把射电望远镜分为米波（λ > 1m）、分米波（10cm ? 1m）、厘米波（1cm ?10 cm）、毫米波（1mm ? 1cm）和亚毫米波（1mm ? 0.35mm）射电望远镜。无线电通讯也使用这些波段，而且历史比射电天文悠久，因此射电天文常借用无线电工程中的术语，把微波段（0.7cm ? 30cm）大致分成8个波段，常用波段代码所示。如表×所示： 表1.1 波段代码和它代表的频率和波长 频率范围（GHz）近似波长（cm）波段代码 0.30-0.34 90 P 1.24-1.70 20 L 2.65- 3.35 13 S 4.6- 5.0 6 C 8.1-8.8 3.6 X 14.6-15.3 2 U 22.0-24.0 1.3 K 40.0-50.0 0.7 Q 脉冲星辐射是幂率谱，谱指数在1.5-2的范围。因此脉冲星的低频比较强，随着频率的增加，脉冲星的流量密度下降很快。早期的脉冲星观测大都利用低频观测，如发现脉冲星是81MHz的观测，后继的观测所用的频段高一些，如408MHz、610MHz、930MHz。当前，比较流行的观测频率则是1420MHz、1500MHz、1950MHz等比较高的频段。脉冲星观测主要波段在米波和分米波段。也就是说脉冲星的观测基本上就用P、L和S波段。 2.1.2 射电脉冲星信息的主要特点 与天体物理学其他领域的研究相同，脉冲星是遥远的天体，只能通过接收电磁辐射来研究它们的性质。目前发现的脉冲星约2000颗，主要是存在银河系中，但在近邻星系大小麦
脉冲星的发现与意义 1968年在蟹状星云中发现的一颗脉冲星是人类天文观测上的有一次进步，它的发现对天文学具有深刻影响 脉冲星是中子星的一种，为会周期性发射脉冲信号的星体 人们最早认为恒星是永远不变的。而大多数恒星的变化过程是如此的漫长，人们也根本觉察不到。然而，并不是所有的恒星都那么平静。后来人们发现，有些恒星也很“调皮”，变化多端。于是，就给那些喜欢变化的恒星起了个专门的名字，叫“变星”。 脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律。一开始，人们对此很困惑，甚至曾想到这可能是外星人在向我们联系。据说，第一颗脉冲星就曾被叫做“小绿人一号”。 经过几位天文学家一年的努力，终于证实，脉冲星就是正在快速自转的中子星。而且，正是由于它的快速自转而发出射电脉冲。 直到脉冲星被发现后，经过计算，它的脉冲强度和频率只有像中子星那样体积小、密度大、质量大的星体才能达到。这样，中子星才真正由假说成为事实。这真是本世纪天文学上的一件大事。因此，脉冲星的发现，被称为二十世纪六十年代的四大天文学重要发现之一。 脉冲星是20世纪60年代天文的四大发现之一。至今，脉冲星已被我们找到了不少于1620多颗，并且已得知它们就是高速自转着的中子星这颗高速自旋的脉冲星证明了30年代对中子星的预言，肯定了一种恒星演化理论这是第一个被观测到的自转周期变长的中子星她的发现对人类天文观测具有深刻意义。
接下来我们来探索一下什么是超新星，当恒星爆发时的绝对光度超过太阳光度的100亿倍、中心温度可达100亿摄氏度，新星爆发时光度的10万倍时，就被天文学家称为超新星爆发了。 一颗超新星在爆发时输出的能量可高达(10)^43焦，这几乎相当于我们的太阳在它长达100亿年的主序星阶段输出能量的总和。超新星爆发时，抛射物质的速度可达10000千米/秒，光度最大时超新星的直径可大到相当于太阳系的直径。1970年观测到的一颗超新星，在爆发后的30天中直径以5000千米/秒的速度膨胀，最大时达到3倍太阳系直径。在这之后直径又开始收缩。 根据现在的认识，超新星爆发事件就是一颗大质量恒星的“暴死”。对于大质量的恒星，如质量相当于太阳质量的8~20倍的恒星，由于质量的巨大，在它们演化的后期，星核和星壳彻底分离的时候，往往要伴随着一次超级规模的大爆炸。这种爆炸就是超新星爆发。现已证明，1572年和1604年的新星都属于超新星。在银河系和许多河外星系中都已经观测到了超新星，总数达到数百颗。可是在历史上，人们用肉眼直接观测到并记录下来的超新星，却只有6颗。 天文学家把超新星分为两种类型。两种类型的超新星在爆发时的光变曲线形状很不相同。Ⅰ型光变曲线的峰值很“锐”，绝对峰值光度约为太阳光度的100亿倍，爆发后变暗时速度缓慢；Ⅱ型光变曲线的峰值稍“钝”一些，绝对峰值光度约为太阳光度的10亿倍，爆发后很快变暗。 两类超新星的光谱也很不相同。 超新星产生的冲击波携带着星壳物质冲向更远处的星际介质，物质间的碰撞“点亮”了原有的和新形成的星际介质，使它们发出光芒。这就是我们在夜空中观测到的超新星遗迹。其中著名的一个是在天鹅座中的圈状星云。