什么是新星、超新星、脈沖星

【專家解說】：新 星 有時在某一星區(qū)突然看到一顆原來沒有的亮恒星，經(jīng)過幾天到幾個月，它又慢慢看不見了。因此，古人就把這類星叫新星。其實(shí)，它不是“新產(chǎn)生”的恒星，而是原來就有一顆可能是暗弱的恒星。由于它突然爆發(fā)，向外拋射大量物質(zhì)，光度大增，在一兩天內(nèi)光度增加十幾個星等，也就是亮度增長幾萬倍，使人們誤認(rèn)為“新產(chǎn)生”了恒星。天文學(xué)家們已在我們銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)200多顆新星。中國史料里從公元前134年到公元17世紀(jì)末，有90顆新星記載，它們是非常珍貴的科學(xué)遺產(chǎn)。1975年8月30日晚上8點(diǎn)多鐘，世界上一些天文臺和天文愛好者，在天鵝座里就看到一顆新星。中國許多天文工作者和天文愛好者都看到了并進(jìn)行了觀測研究。 超 新 星 另外還有一類爆炸的星規(guī)模比新星還大叫做超新星。在大質(zhì)量恒星演化到晚期，內(nèi)部不能產(chǎn)生新的能量，巨大的引力將整個星體迅速向中心坍縮，將中心物質(zhì)都壓成中子狀態(tài)，形成中子星，而外層下坍的物質(zhì)遇到這堅硬的“中子核”反彈引起爆炸。這就成為超新星爆發(fā)，質(zhì)量更大時，中心更可形成黑洞。 現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)多顆超新星，它們大多在河外星系中，在我們銀河系里只發(fā)現(xiàn)8顆超新星。歷史上最有名的超新星要數(shù)1054年出現(xiàn)在金牛座中的那顆了，關(guān)于這顆超新星，中國宋史中有詳細(xì)的記載：“至和元年五月，晨出東方，守天關(guān)，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日。”這是指公元1054年7月4日早晨4點(diǎn)多鐘，在金牛座天關(guān)星附近看到的超新星，它開始的亮度和太白金星亮度差不多，經(jīng)過23天，又慢慢暗下去了。 1731年，一位英國天文愛好者在這個位置上觀測到一個畸形天體棗外形似螃蟹，叫蟹狀星云?？上攵?，蟹狀星云就是1054年那顆超新星爆發(fā)拋出的物質(zhì)。它是一個不滿千歲的天體，是天體中的“嬰兒”。 1987年2月23日，在大麥哲倫星系中觀測到一顆超新星SN1987A，成為轟動世界的新聞。 北京天文臺有一望遠(yuǎn)鏡專門在河外星系中搜索超新星，他們在三年內(nèi)已發(fā)現(xiàn)了32個超新星。 脈 沖 星 1932年，英國物理學(xué)家查德威克（Jameschadwizk）發(fā)現(xiàn)中子以后，前蘇聯(lián)物理學(xué)家朗道（L.D.Landau）就提出可能存在主要由中子組成的中子星。直到1967年發(fā)現(xiàn)了脈沖星，才解開了縈繞天文學(xué)家和物理學(xué)家腦際30多年的中子星之謎。 1967年7月，英國劍橋大學(xué)穆拉德射電天文臺建起新型射電望遠(yuǎn)鏡，目的是觀測太陽系行星際空間的閃爍現(xiàn)象。一位年僅24歲的女青年喬斯琳.貝爾（Jocelvn Bell）擔(dān)任監(jiān)測工作。這是一項非常辛苦而又非常細(xì)致的工作。貝爾認(rèn)真負(fù)責(zé)，干得十分出色。一天，她發(fā)現(xiàn)記錄紙上有一段很奇特的記錄過程。貝爾和她的老師休伊什（Anioy Hewish）決定對此段進(jìn)行快速記錄。 1967年11月28日，終于獲得了清晰的連續(xù)脈沖圖。脈沖周期極短，只有1.337秒，而且周期非常穩(wěn)定。脈沖隨天球東升西落的視運(yùn)動而移動，脈沖來自狐貍座方向。這是什么脈沖訊號呢？為什么訊號周期這么短？為什么訊號周期這么穩(wěn)定？一個大膽的設(shè)想，想到了有理智的高級生命。是不是外星人在向我們打招呼？人們甚至想：如果有這種外星人的話，它們一定是身材矮小，不需要從植物獲得太陽能，皮膚可能是綠色的。就這樣，誕生了想像中的“小綠人”。這是多么誘人的推測，這是多么鼓舞人的設(shè)想。 然而，科學(xué)是極嚴(yán)格的，來不得半點(diǎn)嘩眾取寵，它必須經(jīng)得起客觀實(shí)踐的檢驗。1967年12月25日，貝爾又發(fā)現(xiàn)了第二個這樣的天體訊號。1968年1月，又連續(xù)發(fā)現(xiàn)兩個這樣的天體訊號。這一下大大沖擊了“小綠人”的設(shè)想。天空中不同方向有這么多“小綠人”？這不可能。于是尋求答案的方向從有理智的生命轉(zhuǎn)到天體自身上?？焖俣€(wěn)定的脈沖是天體在軌道上產(chǎn)生的？不可能。是天體自身的脈動？也不可能。是天體自轉(zhuǎn)造成的？一秒多鐘的自轉(zhuǎn)周期是什么天體呢？首先，這個天體的體積不能很大?？墒?，哪有體積這么小的天體呢？在探討中，科學(xué)家們恍然大悟。想起在30多年前提出過的中子星。也就是說，這是一種快速自轉(zhuǎn)的中子星。叫它脈沖星。 脈沖星的特征除高速自轉(zhuǎn)外，還具有極強(qiáng)的磁場，電子從磁極射出，輻射具有很強(qiáng)的方向性。由于脈沖星的自轉(zhuǎn)軸和它的磁軸不重合，在自轉(zhuǎn)中，當(dāng)輻射向著觀測者時，觀測者就接收到了脈沖。到1999年，已發(fā)現(xiàn)1000顆脈沖星。 20世紀(jì)30年代提出的中于星設(shè)想，到60年代得到驗證。這是研究恒星演化史的一項重大突破。因此，脈沖星的發(fā)現(xiàn)被列為20世紀(jì)60年代天文學(xué)的四大發(fā)現(xiàn)之一，休伊什教授也因此榮獲1974年諾貝爾物理學(xué)獎。