中子星是如何发射脉冲的?

如题所述

中子星是恒星坍缩而成的,根据角动量守恒定律,恒星坍缩过程中角动量是不会改变的,但中子星的尺度比原来恒星要小许多倍,所以它的角速度将会比原来恒星自转角速度大许多倍。计算证明中子星的角速度应为1秒左右转1周,这同观测到的脉冲星周期范围是一致的。在恒星坍缩为中子星的过程中,磁场也会随星体而收缩,星体表面处的磁场强度将大大升高。我们知道恒星表面的磁场强度为几高斯(1高斯=10^-4特斯拉)到1万高斯不等,如果1个太阳大小的恒星表面磁场强度为100高斯,当它收缩为半径10千米的中子星时,磁场强度将达到1012高斯,那么大的场强度比我们地球上所能产生的最高磁场强度要大100万倍。根据对X射线脉冲星能谱的分析得到证实,它们也是中子星。例如:武仙座X-1是一个X射线脉冲星,其表面磁场据分析应达到5×10^12高斯。电子在磁场中将按螺旋线前进,同时发出同步加速辐射。这种辐射是沿电子轨道发射的有很强方向性的一种非热致辐射。在磁场达到1012高斯这么大的中子星上,电子的螺旋轨道几乎被磁场拉直了,电子几乎是沿磁力线高速运动。在磁场最强的两极处,电子则沿磁力线呈射束向远处喷射,它们所产生的同步加速辐射也是在此方向上射出而形成一个细射束。一般的中子星磁轴是不同自转轴重合的,因而当中子星自转时,这个细射束像探照灯一样扫过空间。当它扫过我们的望远镜时,便形成一个脉冲信号,中子星转一周,射束也在空中扫一圈,因而脉冲信号的周期也就反映了中子星的自转周期。观察发现,在一个周期的时间内,脉冲只占3%~10%的长度,其余大部分时间无信号,这说明并不是整个星都有发射。脉冲星的发射除了这种短周期的规律性外,还有长周期的变化。例如:有的脉冲星有60天的周期性变化,这可以用中子星自转轴的“进动”来解释,也就是说中子星的轴会像陀螺的轴一样,在空中快速地画一个圈,因此它的射束与我们视线的倾角会发生变化,从而造成了这种长周期的强度变化。

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第1个回答  2021-02-05

脉冲星是如何形成的?

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