脈沖星與中子星的奧秘

由于大氣不均勻起伏，當星光通過地球大氣時，導致恒星的光看起來一閃一閃的，這稱為“行星際閃爍”。充滿行星際空間的太陽風引起了宇宙射電源的閃爍現象。天文學家通過射電望遠鏡發現的宇宙射電源，稱為“射電源”，其波長從1毫米～30米，它是電磁輻射異常強的局部區域。

1967年春天，英國劍橋大學卡文迪許實驗室為了進一步研究宇宙射電源，設計建造了一種新型的時間分辨率很高的射電望遠鏡。為了保證儀器的正常運轉，天文臺決定開展人工分析工作。英國天文學家休伊什教授的研究生喬絲琳·貝爾小姐接受了這一個任務。

在觀測時人們發現，每到子夜時，一個神秘的射電源便會發生閃爍，同時自動化記錄筆繪出了一連串間隔都是1.337秒的脈沖曲線，這個神秘的射電源發出的無線電脈沖波長是3.7米。

到1968年1月，發出這種波長3.7米的脈沖的射電源已發現了4個。根據觀測到的寬16毫米的脈沖，可以斷定天體的發射區尺度限定在3000千米以內。后來的精密測量表明，的確是由于該天體自轉而發出的脈沖信號。

1968年2月，休伊什教授觀測到的來自天體的周期性脈沖射電輻射，其周期短而且精確，僅為1.3373011秒。這一天體被天文學家形象地命名為“脈沖星”。

脈沖星的直徑只有十幾千米，它繞軸自轉一周的時間只需三四秒鐘甚至更短。它的磁場高達1萬億高斯以上，而地球磁極的磁場強度僅為0.7高斯。脈沖星的電子以無線電波的形式從它的兩個磁極逃逸出來，并帶出能量。脈沖星高速自轉時發出的無線電波束會很有規律地到達地球。

不久后，射電天文學家在蟹狀星云中發現了一顆脈沖星，它能在可見光的范圍內發出輻射，它的脈動特別快。這顆脈沖星以前被認為不過是一顆普通的恒星，隨著觀測儀器精確度的提高，有人發現它每秒鐘會閃爍30次，而且光的閃爍正好和射電輻射的時間相一致。

然而，脈沖星到底是一種什么樣的天體呢？它是否一會兒膨脹一會兒收縮呢？它收縮時是否發射出能量呢？

一個天體如果不是一直發射能量，而是周期間歇性的，那么，在不發射能量的時候，它一定會發生某種物理現象。它也許正繞著它自己的軸或圍繞著另一個天體運轉，并且每繞轉一周，就發射出一股能量。

早在1934年，德國著名天文學家巴德和茲維基就在一篇論文上指出，超新星現象實際上是星體的一種粉碎性爆炸，這種爆炸包括兩個方面：一方面是大量的外部物質被拋射向太空，另一方面星體的中央部分坍縮，變為一顆恒星，因為它是由排列緊密的中子構成的，所以稱為“中子星”。

脈沖星被發現后，中子星又引起了廣泛的注意。科學家們分析認為，只有白矮星或中子星能發出如此快速的脈沖信號。這樣小的天體應當會飛快地自轉，否則就不會產生上述的脈沖現象。而且，在這樣的天體上，表面的某些點可能會使其中的電子通過。這樣，當中子星高速自轉時，電子就會從這些點逃逸出來，像一個旋轉噴頭噴出的水那樣噴射出來，從而產生射電脈沖波，或者它每旋轉一周，就會朝地球的方向噴射出一些電子，同時會逐漸失去能量。

至此，人們終于明白，天文學家曾經擔心永遠無法探測到的中子星就是脈沖星。