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科普系列:飛向宇宙的邊緣,第十三站,標記脈沖星

2023-05-06 19:03 作者:淺醉蘇生  | 我要投稿

星際航行需要不斷地標記脈沖星,宇宙是一個巨大的空間,我們在宇宙中航行時無論處于什么姿態(tài)都不會感覺有什么不一樣的。如果沒有可靠的信標,燈塔之類的標記,在宇宙中很快就會迷路。因為每當你換個方向換個角度感覺都是一樣的。這與我們在地面駕駛汽車不一樣,地面有明顯的參考物,在宇宙中參考物就非常難找。你飛到一顆恒星面前怎么就能認出它和其他恒星不一樣呢?

雖然很多星星都長得看似一樣,但我們仍然有辦法設定坐標。在一個平面上確定一個位置需要兩個變量,比如我們在地圖上要確定一個點在哪里,只需要知道經緯度就能準確找到。在一個三維的空間里,同樣可以,我們只需要找到三個變量的數(shù)值就能確定。但不同的是地球是個有限的面積,而宇宙是個無限的空間,確定一個原始參考點就非常重要了。如果我們將地球作為坐標的0點,那么我們只需要以地球為球心,再找到幾個固定的參考點就能確定出完整的空間圖。旅行者一號上就攜帶了用脈沖星標記地球坐標的鍍金唱片。

這時候脈沖星就進入了我們的視線。脈沖星也是中子星,以能夠發(fā)出高頻率的脈沖信號得名。中子星是大于太陽1.44倍,小于太陽質量2-3倍的恒星發(fā)生超新星爆發(fā)后的殘骸星球。恒星塌縮成中子星,這種恒星的直徑都在幾百萬公里,變成一顆直徑二三十公里的中子星時,由于中子星繼承了恒星的角速度,導致中子星的轉速就變得越來越快,最快的能每秒上千轉。

一顆直徑二三十公里的超級致密星球,轉速達到每秒上千轉可想而知這有多恐怖。在極高的轉速下,中子星內游離的電子被甩到了星球表面,這種電子流也同樣形成了極強的磁場,在磁場的作用下中子星兩極不斷發(fā)出非常強的電磁脈沖信號。這種脈沖信號并不是所有中子星都具備的,而且脈沖星的脈沖信號也會衰減,只是衰減的速度很慢,并且如果被另一顆脈沖星的脈沖信號照射到,停止的脈沖星又會重新具備這個功能。

脈沖星的脈沖信號被稱為“燈塔效應”,脈沖星在宇宙中的運行相對穩(wěn)定,因為脈沖信號在很遠的地方都能接收到,所以我們可以將脈沖星當成宇宙空間中的燈塔或者信標。我們只需要標記好幾顆脈沖星與地球的位置關系就能建立起一個宇宙坐標體系,這樣一來我們就能夠繪制出宇宙空間的航行圖了。

脈沖星雖然對我們有很大的作用,不過脈沖星也極其危險,強大的輻射讓我們無法靠近,任何生物都無法在脈沖星的輻射強度下活下來。脈沖星在宇宙中是大量存在的,它們不光有極高地自轉速度,更有些脈沖星的移動速度也極快。最快的脈沖星移動速度能夠達到每秒3000公里至7500公里,這樣的速度在宇宙中非??植溃绻鼈兲幱谛窍档倪吘?,脫離星系引力深入宇宙中流浪都是輕而易舉的事。脈沖星如果遇到其它恒星也會偷取物質壯大自己,當質量達到了臨界值就會發(fā)生La型超新星爆發(fā),成為一顆新的黑洞。

好在宇宙空間非常大,脈沖星雖然很活躍但遇到恒星的概率也并不高,而且由于其質量強大,在引力上能夠改變它的軌道也是相當不容易的事。如果距離不是太近,脈沖星一般情況下都是呼嘯而過。



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