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澳大利亞研究脈沖星科學家有哪些

發布時間:2022-04-12 02:42:04

㈠ 脈沖星最精確的「時鍾」是什麼

人們最早認為恆星是永遠不變的。而大多數恆星的變化過程是如此的漫長,人們也根本覺察不到。然而,並不是所有的恆星都那麼平靜。後來人們發現,有些恆星也很「調皮」,變化多端。於是,就給那些喜歡變化的恆星起了個專門的名字,叫「變星」。

脈沖星,就是變星的一種。脈沖星是在1967年首次被發現的。當時,還是一名女研究生的貝爾,發現狐狸星座有一顆星發出一種周期性的電波。經過仔細分析,科學家認為這是一種未知的天體。因為這種星體不斷地發出電磁脈沖信號,人們就把它命名為脈沖星。

脈沖星發射的射電脈沖的周期性非常有規律。一開始,人們對此很困惑,甚至曾想到這可能是外星人在向我們發電報聯系。據說,第一顆脈沖星就曾被叫做「小綠人一號」。

經過幾位天文學家一年的努力,終於證實,脈沖星就是正在快速自轉的中子星。而且,正是由於它的快速自轉而發出射電脈沖。

正如地球有磁場一樣,恆星也有磁場;也正如地球在自轉一樣,恆星也都在自轉著;還跟地球一樣,恆星的磁場方向不一定跟自轉軸在同一直線上。這樣,每當恆星自轉一周,它的磁場就會在空間劃一個圓,而且可能掃過地球一次。

那麼豈不是所有恆星都能發脈沖了?其實不然,要發出像脈沖星那樣的射電信號,需要很強的磁場。而只有體積越小、質量越大的恆星,它的磁場才越強。而中子星正是這樣高密度的恆星。

另一方面,當恆星體積越大、質量越大,它的自轉周期就越長。我們很熟悉的地球自轉一周要二十四小時。而脈沖星的自轉周期竟然小到0.001337秒!要達到這個速度,連白矮星都不行。這同樣說明,只有高速旋轉的中子星,才可能扮演脈沖星的角色。

脈沖星
這個結論引起了巨大的轟動。因為雖然早在30年代,中子星就作為假說而被提了出來,但是一直沒有得到證實,人們也不曾觀測到中子星的存在。而且因為理論預言的中子星密度大得超出了人們的想像,在當時,人們還普遍對這個假說抱懷疑的態度。

直到脈沖星被發現後,經過計算,它的脈沖強度和頻率只有像中子星那樣體積小、密度大、質量大的星體才能達到。這樣,中子星才真正由假說成為事實。這真是本世紀天文學上的一件大事。因此,脈沖星的發現,被稱為二十世紀六十年代的四大天文學重要發現之一。

脈沖星是20世紀60年代天文的四大發現之一。至今,脈沖星已被我們找到了不少於1620多顆,並且已得知它們就是高速自轉著的中子星。

脈沖星有個奇異的特性——短而穩的脈沖周期。所謂脈沖就是像人的脈搏一樣,一下一下出現短促的無線電訊號,如貝爾發現的第一顆脈沖星,每兩脈沖間隔時間是1.337秒,其他脈沖還有短到0.0014秒(編號為PSR-J1748-2446)的,最長的也不過11.765735秒(編號為PSR-J1841-0456)。那麼,這樣有規則的脈沖究竟是怎樣產生的呢?

天文學家已經探測、研究得出結論,脈沖的形成是由於脈沖的高速自轉。那為什麼自轉能形成脈沖呢?原理就像我們乘坐輪船在海里航行,看到過的燈塔一樣。設想一座燈塔總是亮著且在不停地有規則運動,燈塔每轉一圈,由它窗口射出的燈光就射到我們的船上一次。不斷旋轉,在我們看來,燈塔的光就連續地一明一滅。脈沖星也是一樣,當它每自轉一周,我們就接收到一次它輻射的電磁波,於是就形成一斷一續的脈沖。脈沖這種現象,也就叫「燈塔效應」。脈沖的周期其實就是脈沖星的自轉周期。

然而燈塔的光只能從窗口射出來,是不是說脈沖星也只能從某個「窗口」射出來呢?正是這樣,脈沖星就是中子星,而中子星與其他星體(如太陽)發光不一樣,太陽表面到處發亮,中子星則只有兩個相對著的小區域才能輻射出來,其他地方輻射是跑不出來的。即是說中子星表面只有兩個亮斑,別處都是暗的。這是什麼原因呢?原來,中子星本身存在著極大的磁場,強磁場把輻射封閉起來,使中子星輻射只能沿著磁軸方向,從兩個磁極區出來,這兩磁極區就是中子星的「窗口」。

中子星的輻射從兩個「窗口」出來後,在空中傳播,形成兩個圓錐形的輻射束。若地球剛好在這束輻射的方向上,我們就能接收到輻射,且每轉一圈,這束輻射就掃過地球一次,也就形成我們接收到的有規則的脈沖信號。

燈塔模型是現在最為流行的脈沖星模型。另一種磁場震盪模型還沒有被普遍接受。

脈沖星是高速自轉的中子星,但並不是所有的中子星都是脈沖星。因為當中子星的輻射束不掃過地球時,我們就接收不到脈沖信號,此時中子星就不表現為脈沖星了。

脈沖星的一般符號是PSR。例如,第一個脈沖星就記為PSR1919+21。1919表示這個脈沖星的赤經是19小時19分;+21表示脈沖星的赤緯是北緯21度。

雙脈沖星PSRJ0737-3039A/B的發現,讓人們欣喜若狂。它是由兩個脈沖星形成的雙星系統。能夠發現雙脈沖星系統,確實是非常幸運的事情。對PSRJ0737-3039A進行計算以後,科學家預言它的脈沖輪廓形狀會發生較快的演化,甚至預言在2020年左右,它的光束會由於軸線進動而從我們的視線中消失,但是,仔細的觀測結果顯示,預期的脈沖輪廓形狀根本就沒有發生變化,這對科學家的打擊可是不小。預言的失敗讓我們感到,脈沖星的燈塔模型似乎存在著問題。

與發現脈沖星有關的故事

脈沖星被認為是「死亡之星」,是恆星在超新星階段爆發後的產物。超新星爆發之後,就只剩下了一個「核」,僅有幾十公里大小,它的旋轉速度很快,有的甚至可以達到每秒714圈。在旋轉過程中,它的磁場會使它形成強烈的電波向外界輻射,脈沖星就像是宇宙中的燈塔,源源不斷地向外界發射電磁波,這種電磁波是間歇性的,而且有著很強的規律性。正是由於其強烈的規律性,脈沖星被認為是宇宙中最精確的時鍾。

脈沖星的存在是過去人們沒有預料到的,它的性質如此奇特,以至於人們在對它的認識過程中產生了很多故事。

發現脈沖星

脈沖星剛發現的時候,人們以外那是外星人向我們發射的電磁波,他們在尋求宇宙中的知音。

1967年,英國劍橋新建造了射電望遠鏡,這是一種新型的望遠鏡,它的作用是觀測射電輻射受行星際物質的影響。整個裝置不能移動,只能依靠各天區的周日運動進入望遠鏡的視場而進行逐條掃描。1967年7月,這台儀器正式投入使用,接受波長為3.7米。用望遠鏡觀測並擔任繁重記錄處理的是休伊什的女博士研究生喬斯琳·貝爾。在觀測的過程中,細心的貝爾小姐發現了一系列的奇怪的脈沖,這些脈沖的時間間距精確的相等。貝爾小姐立刻把這個消息報告給她的導師休伊什,休伊什認為這是受到了地球上某種電波的影響。但是,第二天,也是同一時間,也是同一個天區,那個神秘的脈沖信號再次出現。這一次可以證明,這個奇怪的信號不是來自於地球,它確實是來自於天外。

這是不是外星人向我們發出的文明信號呢,新聞媒體對這個問題投入了極大的熱情,不久,貝爾又發現了天空中的另外幾個這樣的天區,最後終於證明,這是一種新型的還不被人們認識的天體——脈沖星。1974年,這項新發現獲得了諾貝爾物理獎,獎項頒給了休伊什,以獎勵他所領導的研究小組發現了脈沖星。令人遺憾的是,脈沖星的直接發現者,喬斯琳.貝爾小姐不在獲獎人員之列。事實上,在脈沖星的發現中,起關鍵作用的應該是貝爾小姐的嚴謹的科學態度和極度細心的觀測。

最愚蠢的一腳

就在貝爾小姐發現射電脈沖之前,有位物理學家也把他的射電望遠鏡對准了太空,他觀測的位置是獵戶座的一個脈沖星,他發現自動記錄儀在發生著顫抖,這種顫抖是有一定規律可循的,但是他並沒有留意這種情況,他以為自己的設備出了什麼毛病,於是,他對著儀器輕輕地踢了一腳,儀器的顫抖消失了,他就是這樣與發現脈沖星的桂冠擦肩而過,與他一起擦肩而過的,還有一筆諾貝爾獎金。

這最愚蠢的一腳,使他終身難忘,後悔不已。他向貝爾小姐講述了自己的故事。但他卻不願意透露自己的身份。所以直到今天,也沒有人知道這位射電天文學家是誰。

脈沖星的搖擺舞

雖然脈沖星不是外星人發射的信號,但是人們依然對外星人極感興趣,人們認為,如果有外星人的話,他們應該在一顆行星上,於是,尋找太陽系以外的行星的工作就從來沒有停止過,許多人在這條道路上艱難的向前摸索著,他們被稱為獵星人。第一個發現太陽系以外行星的不是這些獵星人,而是一位研究脈沖星的科學家。

安德魯·林恩(也有人譯作 萊恩)是全球發現脈沖星最多的人。林恩發現了一類奇怪的脈沖星,其脈沖總是會早到或晚到地球幾毫秒,這種情況每半年就出現一次,彷彿是脈沖星一會兒朝著我們而來,一會兒又離開我們而去,脈沖星好像是在跳搖擺舞。他把自己的這一發現發表在了著名的科學雜志《自然》上面,結果立即震驚了學術界。真是令人難以置信,林恩在偶然間發現了脈沖星被行星引力牽引在跳搖擺舞,這種搖擺的證據表明,在這顆脈沖星的周圍,有行星圍繞著它運行。這個發現讓那些獵星人極感興趣。

他就在安德魯·林恩即將在美國天文學年會上發言前夕,為了充分准備他的研究資料,他開始重新檢查並修正有關數據,但是這個時候,他卻突然發現自己犯了一個錯誤:他所發現的「搖擺」,其實只是地球自身在環繞太陽運行過程中所產生的「搖擺」。由於電腦出錯,先前未能考慮到這一因素,所以才出現了脈沖星「搖擺」的錯誤結論。林恩一下子呆了,他開始為自己的愚蠢後悔不已,最後,他終於作出了痛苦的選擇,必須公開承認這一重大失誤。

在美國天文學年會上。面對500位正期待著與他分享成功喜悅的同行們,林恩認錯了,他說:「很不幸,這是一個錯誤!」但是,讓他沒有料到的是,500位聽眾竟然全體起立,為林恩的誠實熱烈鼓掌。

脈沖星的行星

也就是在這一天,也就是在這次會議上,還有另一個人,也准備了相似的發言,他也是一位脈沖星觀測者,他的名字叫做亞歷克斯·沃爾茲坎。

但與林恩不同的是,他的證據確確實實地表明,有一顆脈沖星不僅只被一顆行星所環繞,而是具有一整套行星系統!發言之前,沃爾茲坎有些忐忑不安,因為林恩的認錯無疑更強化了一種根深蒂固的觀念;「脈沖星不可能有行星環繞」。不過這一次,事實證明沃爾茲坎是對的,他不僅發現了脈沖星的「搖擺」,而且計算出有3顆行星在圍繞這顆脈沖星運行,並且這些行星每200天就相會一次,每一次其中兩顆較大的行星都會相互影響對方,這樣就使它們的軌道發生一些微妙的改變。正是這些改變,使他發現了這顆脈沖星擁有行星的秘密。

脈沖星的行星就是這樣被發現了,而且它還是一個完整的行星系統,但是這個時候,那些獵星人連一個太陽系以外的行星也沒有找到,這樣的發現讓獵星人感到十分困惑,因為脈沖星具有行星,這是天文學家過去沒有想到的。脈沖星是爆發過的中子星,他怎麼可能會有行星呢?

第一個日外行星系統就是這樣被發現了,由於它不符合現代的天文學理論,這個發現總是讓人感到有些意外。

脈沖雙星

脈沖星擁有行星的發現雖然看起來顯得意外,在這方面還有更加意外的發現,那就是脈沖雙星。

赫爾斯是個研究生,他被當作泰勒的助手派往波多黎各的阿雷西博,用大射電望遠鏡觀測脈沖星,那是當時最好的射電望遠鏡,也許正是使用了這個望遠鏡的原因,他發現了一種奇怪的電波,這個時候距離第一顆脈沖星的發現僅僅過了七年,人們對脈沖星的了解還很膚淺,當時赫爾斯還不能立刻確信他所看到的周期變化就是事實,經過反復觀測後,他才確定該系統是雙體。他把這個消息電告泰勒,泰勒立刻趕往阿雷西博,他們進一步研究後認為這是一個脈沖雙星,並且一起確定了雙星的周期和兩顆天體之間的距離。

於是,第一顆脈沖雙星就是這樣被發現了,這個發現在1993年被授予諾貝爾獎,這樣有關脈沖星的發現就有了兩項諾貝爾獎。

雙脈沖星

2003年12月,Nature上的一篇研究報告宣布發現了脈沖星PSR J0737-3039,與看起來像是一顆中子星的恆星成對出現。一個月後,當來自澳大利亞Parkes天文望遠鏡的數據被重新分析時,研究人員發現該中子星實際上也是另一顆脈沖星。所以這是第一個被發現的雙脈沖星體系,現在的名稱是PSR J0737-3039 A/B。

脈沖雙星與雙脈沖星是有區別的。在脈沖雙星系統中,一個脈沖星與另外一個非脈沖星(可以是中子星、白矮星、甚至是普通的主序星)相伴。在雙脈沖星系統中,必須是兩個脈沖星相伴。目前,已經發現的脈沖雙星系統已經有120個,而發現的雙脈沖星系統只有一個PSRJ0737-3039A/B。

中學生發現脈沖星

從事天文研究的都是專業天文學家,他們有豐富的研究經驗,也有專業的研究設備,所以他們可以取得驕人的成績。但是,在脈沖星的發現歷史上,卻有著一個特別的例子,這個例子就是三名中學生發現了一顆脈沖星。通常情況下,超新星爆發後,會在原來的遺址上留下來一顆恆星的殘骸,這樣的殘骸很可能就是脈沖星,但是,科學家沒有注意到這個問題,卻讓三名中學生發現了。於是,這三個中學生獲得了西門子-西屋科學和技術競賽大獎。

在美國北卡羅來納州,有三名中學生,他們都是天文發燒友,經常在一起探討天文問題,錢德拉塞卡空間望遠鏡發回的資料引起了他們的興趣,他們發現在IC443的超新星遺跡有些特別,似乎有一個點狀的X射線源存在,這表明那裡很可能會有一顆脈沖星。他們把這個消息報告給了專業天文學家。結果,這個發現獲得了專家的認可,麻省理工學院脈沖星專家布賴恩博士對這些中學生的成果評價說:「這是一個實實在在的科學發現。有關人員都應該對此成就感到驕傲。」

脈沖星實在是一種奇異的天體,人們對它的各種特性還沒有完全了解,很多發現都是事先沒有預料到的。隨著人們對它的了解越來越多,這方面的理論建設也就會越來越完善,故事也許不會再發生。

㈡ 科學家對脈沖星研究表現出極大的興趣,它到底隱藏著什麼樣的秘密

大家都知道,航海的時候都會有燈塔指路照明,那麼在宇宙航行的時候也是如此,脈沖星以他獨有的頻率信號來發射電磁波,這種電磁波就像指路的燈光一樣,讓人類知道前方有什麼,值不值得去。這將是未來宇宙航線中的天然燈塔,而對於現在來說,尋找適合人類居住的地外行星也要靠脈沖星發出的信號來判斷。

而要發現他也不是什麼容易的事情,尋找它最有力的工具就是射電望遠鏡,射電望遠鏡的作用就是接收來自宇宙中的無線電信號。在宇宙中能自主發射這么有規律的信號還是只見過脈沖星,有人認為,脈沖星是宇宙高級文明建造的一種路標,目的就是給宇宙飛船導航,不至於迷失在宇宙中。我們可以把脈沖星想像成高級文明設置在宇宙中各個位置的導航儀,相當於宇宙中的GPS,人們當然會對他感興趣了。

㈢ 歷屆諾貝爾物理學獎獲得者名單

瑞典斯德哥爾摩當地時間10月6日,羅傑·彭羅斯(Roger Penrose),萊因哈德·根澤爾(Reinhard Genzel)和安德里亞·格茲(Andrea Ghez)共同獲得2020年諾貝爾物理學獎,三位獲獎者因發現了宇宙中最奇特的現象黑洞,將分享1000萬瑞典克朗獎金(約合760萬人民幣)。

2020年諾貝爾物理學獎一半授予彭羅斯,因為發現黑洞的形成是對廣義相對論的有力預測。另外一半授予根澤爾和格茲,因為他們在銀河系中心發現了一個超大質量的緻密天體。

羅傑·彭羅斯(Roger Penrose,1931年8月8日-),英國數學物理學家與牛津大學數學系名譽教授。他在數學物理方面的工作擁有高度評價,特別是對廣義相對論與宇宙學方面的貢獻。

萊因哈德·根澤爾(Reinhard Genzel,1952年3月24日-),出生於巴特洪堡,德國天體物理學家。

安德里亞·格茲(Andrea Mia Ghez,1965年6月16日-),美國天文學家,加州大學洛杉磯分校物理學和天文學教授。

諾貝爾物理學獎是根據諾貝爾1895年的遺囑而設立的五個諾貝爾獎之一,該獎旨在獎勵那些對人類物理學領域里作出突出貢獻的科學家。歷屆(1901年-2019年)獲得者名單如下

1、1901年:威爾姆·康拉德·倫琴(德國)發現X射線

2、1902年:亨德瑞克·安圖恩·洛倫茲(荷蘭)、塞曼(荷蘭)關於磁場對輻射現象影響的研究

3、1903年:安東尼·亨利·貝克勒爾(法國)發現天然放射性;皮埃爾·居里(法國)、瑪麗·居里(波蘭裔法國人)發現並研究放射性元素釙和鐳

4、1904年:瑞利(英國)氣體密度的研究和發現氬

5、1905年:倫納德(德國)關於陰極射線的研究

6、1906年:約瑟夫·湯姆生(英國)對氣體放電理論和實驗研究作出重要貢獻並發現電子

7、1907年:邁克爾遜(美國)發明光學干涉儀並使用其進行光譜學和基本度量學研究

8、1908年:李普曼(法國)發明彩色照相干涉法(即李普曼干涉定律)

9、1909年:伽利爾摩·馬克尼(義大利)、布勞恩(德國)發明和改進無線電報;理查森(英國)從事熱離子現象的研究,特別是發現理查森定律

10、1910年:范德華(荷蘭)關於氣態和液態方程的研究

11、1911年:維恩(德國)發現熱輻射定律

12、1912年:達倫(瑞典)發明可用於同燃點航標、浮標氣體蓄電池聯合使用的自動調節裝置

13、1913年:卡末林-昂內斯(荷蘭)關於低溫下物體性質的研究和製成液態氦

14、1914年:馬克斯·凡·勞厄(德國)發現晶體中的X射線衍射現象

15、1915年:威廉·亨利·布拉格、威廉·勞倫斯·布拉格(英國)用X射線對晶體結構的研究

16、1916年:未頒獎

17、1917年:查爾斯·格洛弗·巴克拉(英國)發現元素的次級X輻射特性

18、1918年:馬克斯·卡爾·歐內斯特·路德維希·普朗克(德國)對確立量子論作出巨大貢獻

19、1919年:斯塔克(德國)發現極隧射線的多普勒效應以及電場作用下光譜線的分裂現象

20、1920年:紀堯姆(瑞士)發現鎳鋼合金的反常現象及其在精密物理學中的重要性

21、1921年:阿爾伯特·愛因斯坦(德國)他對數學物理學的成就,特別是光電效應定律的發現

22、1922年:尼爾斯·亨利克·大衛·玻爾(丹麥)關於原子結構以及原子輻射的研究

23、1923年:羅伯特·安德魯·密立根(美國)關於基本電荷的研究以及驗證光電效應

24、1924年:西格巴恩(瑞典)發現X射線中的光譜線

25、1925年:弗蘭克·赫茲(德國)發現原子和電子的碰撞規律

26、1926年:佩蘭(法國)研究物質不連續結構和發現沉積平衡

27、1927年:康普頓(美國)發現康普頓效應;威爾遜(英國)發明了雲霧室,能顯示出電子穿過空氣的徑跡

28、1928年:理查森(英國)研究熱離子現象,並提出理查森定律

29、1929年:路易·維克多·德布羅意(法國)發現電子的波動性

30、1930年:拉曼(印度)研究光散射並發現拉曼效應

111、2013年:比利時理論物理學家弗朗索瓦·恩格勒和英國理論物理學家彼得·希格斯因希格斯玻色子(上帝粒子)的理論預言獲2013年諾貝爾物理學獎

112、2014年:日本科學家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科學家中村修二,因發明藍色發光二極體(LED)獲2014年諾貝爾物理學獎

113、2015年:日本科學家梶田隆章和加拿大科學家阿瑟·麥克唐納,因在發現中微子振盪方面所作的貢獻分享2015年諾貝爾物理學獎

114、2016年:三位美國科學家戴維·索利斯、鄧肯·霍爾丹和邁克爾·科斯特利茨,因在理論上發現了物質的拓撲相變以及在拓撲相變方面作出的理論貢獻分享2016年諾貝爾物理學獎

115、2017年:三位美國科學家基普·S·索恩、巴里·巴里什以及雷納·韋斯,因在LIGO探測器和引力波觀測方面的決定性貢獻而獲得2017年諾貝爾物理學獎

116、2018年:美國科學家亞瑟·阿斯金、法國科學家傑哈·莫羅以及加拿大科學家唐娜·斯特里克蘭,因在激光物理領域的突破性發明而獲得2018年諾貝爾物理學獎

117、2019年:美國科學家詹姆斯·皮布爾斯因宇宙學相關研究而獲得2019年諾貝爾物理學獎,瑞士科學家米歇爾·馬約爾和迪迪埃·奎洛茲因首次發現太陽系外行星而獲得2019年諾貝爾物理學獎

㈣ 找到兩顆脈沖星後,FAST還會發現什麼

4100光年,1.6萬光年。坐落在貴州群山之中的「中國天眼」,剛一「睜眼」就「看見」了離地球如此遙遠的2顆脈沖星。

10日,中國科學院國家天文台宣布,500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)經過一年緊張調試,已實現指向、跟蹤、漂移掃描等多種觀測模式的順利運行,並確認多顆新發現脈沖星。

脈沖星家族首次有了「中國星」

這是我國的天文設備第一次發現脈沖星,實現了該領域「零的突破」。自1967年發現第一顆脈沖星以來,過去的50年裡,人類發現的脈沖星家族至少有2700個成員了。

國家天文台公布了這2顆脈沖星的具體信息:前者自轉周期為1.83秒,距離地球約1.6萬光年,後者自轉周期為0.59秒,距離地球約4100光年,分別由「中國天眼」於今年8月22日、25日在南天銀道面通過漂移掃描發現。

這只是「中國天眼」的部分發現。「天眼」工程副總工程師李菂介紹,「天眼」調試進展超過預期,目前已探測到數十個優質脈沖星候選體,其中6顆通過國際認證。

據科學家介紹,脈沖星是一種高速自轉的中子星,由恆星演化和超新星爆發產生。它的密度極高,每立方厘米重達上億噸,一塊方糖大小就相當於地球上一萬艘萬噸巨輪的重量。脈沖星自轉速度很快、自轉周期精確,是宇宙中最精準的時鍾。正因如此,脈沖星會發射一斷一續的周期性脈沖信號,就好比轉動的燈塔發出忽明忽暗的光。

這一特殊「本領」,讓脈沖星在計時、引力波探測、廣義相對論檢驗等領域具有重要應用。李菂說,脈沖星具有在地面實驗室無法實現的極端物理性質,對其進行研究有望得到許多重大物理學問題的答案。譬如,脈沖星的自轉周期極其穩定,准確的時鍾信號為引力波探測、航天器導航等重大科學及技術應用提供了理想工具。

「通過對快速旋轉的射電脈沖星進行長期監測,選取一定數目的脈沖星組成計時陣列,就可以探測來自超大質量雙黑洞等天體發出的低頻引力波。」李菂說。

澳大利亞科學及工業研究院Parkes望遠鏡科學主管喬治·霍布斯說,「天眼」的調試以及逐漸產出成果,是目前國際天文學界最激動人心的事件之一。

調試一年就出成果,告慰「天眼之父」南仁東

「天眼」的最初構想來自已故天文學家南仁東。從1994年提出設想,到2016年正式啟用,22年間,南仁東和他的團隊全力推動著這個看似不可思議的世界級項目。

設計和結構均無先例可循,「天眼」前期調試遇到巨大困難。「天眼」工程總工藝師王啟明說,各系統一開始專注於設備跟蹤維護,系統內調試看起來都沒問題,但各系統聯調後,系統間的通信、演算法的統一、安全協調等一系列問題逐步暴露出來。

聯調期間,「天眼」人的工作狀態基本上是白天分頭幹活,晚上集中開會商討,連夜改程序,第二天又接著試新方案,反復調到最優。在「天眼」落成啟用後的380個日日夜夜裡,除非停電,總控機房總是二十四小時無休。白天,工程團隊和施工方的人員集中進行調試;晚上,科研人員會把面型固定好,讓其指向一個特定的天區,通過地球自轉,讓天空從望遠鏡上方漂移掃描過去。

李菂說,漂移掃描方式在脈沖星搜索上很少被運用,但調試期間只能用這種方式,為此,科研人員不僅需要重新設計軟體,數據處理上也要付出更多勞動,但最終結果是令人振奮的,「天眼」每次掃描都能獲得一到兩個高質量的脈沖星候選體。

國家天文台研究員、「天眼」工程副經理彭勃說,國外同類大型射電望遠鏡建成後一般需要3年至5年的調試階段,而「天眼」調試了一年就獲得了初步成果。

「天眼」會尋找「外星人」 將主導未來宇宙天圖

中外科學家都期待「天眼」的發現從量變轉為質變。「天眼」若能第一個捕獲河外星系脈沖星,將具有開創性意義。李菂和他的研究小組已經在為觀測河外星系脈沖星做技術上的准備,最早於明年初會進行嘗試。

位發現脈沖星的天文學家喬瑟琳·貝爾今年早些時候參觀了「中國天眼」,她期待這座世界最大的射電望遠鏡能發現更多微弱、遙遠、獨特的脈沖星,包括發現圍繞黑洞旋轉的脈沖星。

對於觀測范圍可達已知宇宙邊緣的「天眼」來說,發現脈沖星只是使命之一,未來,它還將在中性氫觀測、譜線觀測、尋找可能的星際通訊信號等方面大放異彩。

宇宙大爆炸學說認為,中性氫是宇宙中幾乎與大爆炸同齡的「老人家」,觀測和研究中性氫的分布,能幫助科學家進一步弄清銀河系和河外星系的結構,解開宇宙大爆炸等宇宙起源和演化之謎。「『中國天眼』將通過巡視宇宙中的中性氫,繪制出最新最大的標准宇宙天圖。」國家天文台「天眼」項目高級博士後MarkoKrco(馬可)說。

「中國天眼」甚至還能「監聽」宇宙中可能存在的外星文明發出的無線電波。澳大利亞科學及工業研究院Parkes望遠鏡科學主管喬治·霍布斯說,Parkes望遠鏡目前有20%的時間分配給了「尋找外星人」,但仍一無所獲,「中國天眼」看得更遠,說不定將來會有令人振奮的消息。

㈤ FAST望遠鏡將落成!今晚用它炒找個脈沖星吧

2016年9月25日,FAST竣工典禮如期舉辦。

這項歷時十數年的大工程,終於竣工。

此前,在7月3日上午,在經歷了11個月的施工之後,貴州大山深處的FAST望遠鏡鋪設完了它最後一塊面板,標志著其主體工程的完工。

竣工典禮後, FAST很快會進入調試階段,一步步靠近它既定的科學目標。想想就有點小激動呢!

FAST望遠鏡這么大一口鍋,用來干什麼好呢?

拿來炒脈沖星,哦不,找脈沖星,想必是極好的。

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㈥ '天眼」可能第一個捕獲河外星系脈沖星

「天眼」若能第一個捕獲河外星系脈沖星,將具有開創性意義。目前中國大陸科學家李菂和他的研究小組已在為觀測河外星系脈沖星做技術上的准備,最早於明年初嘗試。

報道稱,對於觀測范圍可達已知宇宙邊緣的「天眼」來說,發現脈沖星只是使命之一,未來它還將在中性氫觀測、譜線觀測、尋找可能的星際通訊信號等方面大放異彩。「天眼」會尋找外星人,可望主導未來宇宙天圖。

報道稱,根據宇宙大爆炸學說,中性氫是宇宙中幾乎與大爆炸同齡的「老人家」,觀測和研究中性氫的分布,能幫助科學家進一步弄清銀河系和河外星系的結構,解開宇宙大爆炸等宇宙起源和演化之謎。大陸國家天文台「天眼」項目高級博士後馬可說:「『中國天眼』將通過巡視宇宙中的中性氫,繪制出最新最大的標准宇宙天圖。」

澳大利亞科學及工業研究院Parkes望遠鏡科學主管喬治·霍布斯說,「中國天眼」甚至還能「監聽」宇宙中可能存在的外星文明發出的無線電波。Parkes望遠鏡目前有20%的時間分配給了尋找外星人,但仍一無所獲,「中國天眼」看得更遠,說不定將來會有令人振奮的消息。

報道稱,脈沖星是一種高速自轉的中子星,由恆星演化和超新星爆發產生。它的密度極高,每立方公分重達上億噸,一塊方糖大小就相當於地球上1萬艘萬噸巨輪的重量。脈沖星自轉速度很快、自轉周期精確,是宇宙中最精準的時鍾。正因如此,脈沖星會發射一斷一續的周期性脈沖信號,就好比轉動的燈塔發出忽明忽暗的光。

報道稱,自人類1967年發現第一顆脈沖星以來,過去的50年裡,人類發現的脈沖星家族至少有2700個成員。

「中國天眼」的最初構想來自已故天文學家南仁東。從1994年提出設想,到2016年正式啟用,22年間,南仁東和他的團隊全力推動著這個看似不可思議的世界級項目。

㈦ 誰最先發現脈沖星

最先發現脈沖星的是博內爾。脈沖星,就是旋轉的中子星,因不斷地發出電磁脈沖信號而得名。脈沖星是在1967年首次被發現的。當時,還是一名女研究生的貝爾,發現狐狸星座有一顆星會發出一種周期性的電波。經過仔細分析,科學家認為這是一種未知的天體。

因為這種星體不斷地發出電磁脈沖信號,就把它命名為脈沖星。脈沖星的命名由脈沖星英文pulsar的縮寫PSR加上其赤經赤緯坐標組成。如PSR B1937+21,1937是指該脈沖星位於赤經19 37 ,+21是指其位於赤緯+21°,B意味著赤經赤緯值是歸算到歷元1950年的值。

(7)澳大利亞研究脈沖星科學家有哪些擴展閱讀

脈沖星的特徵:

脈沖星靠消耗自轉能而彌補輻射出去的能量,因而自轉會逐漸放慢。但是這種變慢非常緩慢,以致於信號周期的精確度能夠超過原子鍾。而從脈沖星的周期就可以推測出其年齡的大小,周期越短的脈沖星越年輕。

脈沖星的特徵除高速自轉外,還具有極強的磁場,電子從磁極射出,輻射具有很強的方向性。由於脈沖星的自轉軸和它的磁軸不重合,在自轉中,當輻射向著觀測者時,觀測者就接收到了脈沖。到1999年,已發現1000顆脈沖星。

㈧ 脈沖星的發現

1967年10月,劍橋大學卡文迪許實驗室的安東尼·休伊什教授的研究生——24歲的喬絲琳·貝爾檢測射電望遠鏡收到的信號時無意中發現了一些有規律的脈沖信號,它們的周期十分穩定,為1.337秒。起初她 以為這是外星人「小綠人(LGM)」發來的信號,但在接下來不到半年的時間里,又陸陸續續發現了數個這樣的脈沖信號。後來人們確認這是一類新的天體,並把它命名為脈沖星(Pulsar,又稱波霎)。脈沖星與類星體、宇宙微波背景輻射、星際有機分子一道,並稱為20世紀60年代天文學「四大發現」。安東尼·休伊什教授本人也因脈沖星的發現而榮獲1974年的諾貝爾物理學獎,盡管人們對貝爾小姐未能獲獎而頗有微詞。
1997年拍攝的美國電影《超時空接觸》(Contact)中女主角破譯了來自外太空的有規律的信號,並據此製成了特殊的機器。但第一次確定乘坐機器與外星智慧聯系的人選時,卻沒有選她。這段情節被認為是影射了貝爾小姐沒有獲得諾貝爾獎的事情。
15歲女生發現新脈沖星
一名西維吉尼亞的高中學生,使用來自綠灣射電天文望遠鏡(Robert C. Byrd Green Bank Telescope,簡寫GBT)的數據,發現了一個新脈沖星。 Shay Bloxton,15歲,參與了一個讓學生分析射電望遠鏡數據的項目,於2009年10月15日發現了一個可能是脈沖星的天體。她和NRAO天文台的天文學家在一個月後再次觀察了該天體,證實它確實是一顆脈沖星。Bloxton表示十分興奮,她在11月份前往綠灣,參加跟蹤觀察。她所參與的項目叫Pulsar Search Collaboratory(PSC),是美國國家射電天文台和西維吉尼亞大學的聯合項目。科學家首次發現脈沖星是在1967年。去年末,另一名來自South Harrison高中的西維吉尼亞學生,也在參與PSC項目時發現了一個類似脈沖星的天體。

㈨ 脈沖星是誰發現的

1968年2月,英國《自然》雜志發表了一篇轟動世界的文章:《觀測到脈沖電源》,這種奇特的發射無線電脈沖的天體,後來被命名為脈沖星。這顆脈沖星,就是著名的英國射電天文學家休伊什和女研究生貝爾小姐在1967年夏天偶然發現的。

他們發現,這個天體很有規律地發射一斷一續的脈沖,每經過1.337秒就重復一次。開始,他們以為是地球上某個無線電台發射的訊號。這一假設很快被否定了。後來又懷疑是從某個具有「超級文明」的星球上發來的電報,到最後才肯定這種脈沖信號來自一個未知的天體。

科學家們對這種脈沖現象進行了仔細認真的研究,確定這是脈沖星自轉的結果。它每自轉一周,我們就觀測到一次它輻射的電磁波,因此就形成了一斷一續的脈沖。

這種脈沖星,經研究一致認為就是科學家們早已預言過的中子星。早在1932年,蘇聯著名物理學家朗道就推測,宇宙里可能存在一種密度很高的、差不多全由中子星組成的中子星。1934年,美國科學家巴德和茲維基又假定說,中子形成於超新星爆發的過程中。休伊什和貝爾的發現完全符合以上的猜測。第一,只有非常小的天體才能迅速旋轉。脈沖星就具備這個條件,有的最短周期達0.033秒。第二,就目前發現的脈沖星來看,其中一部分就存在於超新星爆發的遺跡中,比如被稱為NP0532的脈沖星,就位於蟹狀星雲的中心。經研究發現,脈沖星所在的地方,正好是超新星爆發時應該形成中子星的地方。

脈沖星有許多奇異的地方,它的體積非常小,我們的地球就可裝得下千萬顆,別看它小,其密度卻大得驚人,有1立方厘米就有幾億噸甚至幾十億噸重。胡桃大小那麼一塊,就需幾萬艘萬噸輪來拉。同時它又是一個超高溫的世界,表面溫度高達1000萬度,中心溫度高達60億度。它還是一個超高壓的世界,其中心壓力大約有1萬億億億個大氣壓。它的能量輻射也大得驚人,大約是太陽輻射能量的100萬倍。同時,它也是人們已知的、宇宙中磁場最強的天體。

至此,關於脈沖星還有一些問題我們沒有搞明白,如脈沖星內部為什麼應處於超導狀態和超流動狀態?為什麼在周期旋轉中會出現「矢步」現象?「星震」與脈沖星內部結構的某種改變有聯系嗎?為什麼只有蟹狀星雲脈沖星發射光量子?等等,都有待於進一步探索。

㈩ 脈沖星、脈沖雙星、星際分子的發現證實了哪些重要的推論

脈沖星證明了中子星的存在,檢驗了恆星演化的理論;脈沖雙星的發現,又證明了引力波的預言;而星際分子的發現,對於生命起源這一重大基礎課題的研究,又有著非常重要的意義。水分子和氨分子,同生命過程有著密切的關系,甲醛,氰化氫和丙炔睛分子是合成氨基酸所必不可少的原料,由此人們推測,宇宙空間有可能存在氨基酸。1969年落在澳大利亞的一塊隕石中,科學家們發現了十幾種氨基酸分子。通過對月球取回的岩石樣品分析,也找到了微量的氨基酸。氨基酸是構成蛋白質和核酸的主要原料,而生命就是蛋白體存在的方式,所以星際分子的發現,使科學家們有足夠的理由推測:在銀河系和河外星系的許多地方,正在進行著地球大約30億年前開始的生命產生過程。或許有的地方,有理智的生命創造的文明,比地球上人類所創造的文明還要高級。宇宙中還有許許多多未解之謎,期待著人們繼續探索。

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