发现“隐匿”的脉冲星

　　美国科学家日前利用费米伽马射线太空望远镜发现了第一颗“隐匿”的脉冲星，这种脉冲星非常暗，无法用普通的光学天文望远镜将其发现。这颗新发现的脉冲星坐落在仙王座，位于一个年轻的超新星爆发的区域内，名叫CTA 1，是在1万年前爆发的，距地球4,600光年，旋转的时速达到100万英里，它发射的伽马射线无线电波脉冲信号以每秒钟3次的频率到达地球。

　　天文望远镜有光学望远镜和射电望远镜两种，射电望远镜通过收集天体星球发射的无线电波来研究天文现象。类星体、脉冲星、星际分子和宇宙微波背景这些天文发现全部是射电望远镜的功劳。费米望远镜是一台“伽马射线大区域太空望远镜”。

　　脉冲星被认为是“死亡之星”，是恒星在超新星阶段爆发后的产物，当一颗巨大的恒星作为超新星爆发后，残留物形成的快速旋转的中子星就是脉冲星。超新星爆发之后，就只剩下了一个“核”，仅有几十公里大小，它的旋转速度很快，有的甚至可以达到每秒714圈。在旋转过程中，它的磁场会使它形成强烈的电波向外界辐射，脉冲星就像是宇宙中的灯塔，源源不断地向外界发射电磁波，这种电磁波是间歇性的，而且有着很强的规律性。正是由于其强烈的规律性，脉冲星被认为是宇宙中最精确的时钟。

　　脉冲星是中子星的一种，但它不同于普通的中子星。普通的中子星很小，一般直径只有10千米，质量却和太阳差不多中子星的前身一般是一颗质量比太阳大的恒星。它在爆发坍缩过程中产生的巨大压力，使它的物质结构发生巨大的变化。在这种情况下，不仅原子的外壳被压破了，而且连原子核也被压破了。原子核中的质子和中子便被挤出来，质子和电子挤到一起又结合成中子。最后，所有的中子挤在一起，形成了中子星。显然，中子星的密度，即使是由原子核所组成的白矮星也无法和它相比。在中子星上，每立方厘米物质足足有10亿吨重中子星的质量极大，一个中子化的火柴盒大小的物质，需要96000个火车头才能拉动！脉冲星一颗快速自转的中子星，脉冲星会从它的磁极发射无线电波束，当它的旋转轴处于地球可见方向时，电磁波束就会扫过地球。

　　美国国家航天局、美国能源部和其他国际组织合作于今年6月启用费米伽马射线太空望远镜寻找天空中的伽马射线，在电磁频谱中这种射线是穿透力最强的电磁波，能帮助科学家找到过去无法发现的星体。

　　费米学派的科学家们称，在发现脉冲星之前人们观测太空星体主要依靠的无线电波和X射线，但新发现的脉冲星是第一个单独依靠伽马射线发现的物体。这份研究报告的合著者、马里兰美国国家航空和宇宙航行局哥达德太空飞行中心的科学家艾丽丝-哈丁说：“我们渐渐明白，费米伽马射线太空望远镜是发现隐藏在我们面前的年轻的脉冲星的理想工具。”这项任务能发现一类以前看不见的脉冲星，确定所谓的伽马射线喷射的神秘来源，扩大我们对银河系超新星数量的估计，要知道费米伽马射线太空望远镜具有更高的灵敏度，自从1968年首次从脉冲星探测到无线电波束后，天文学家至今已发现了1800颗脉冲星。

　　从1991年到2000年之间，NASA的电磁伽玛射线实验望远镜(EGRET)已经对几百个伽玛射线源进行了分类。但是，很多电磁伽玛射线实验望远镜探测到的伽玛射线源还没有被识别出来。哈丁说：“我们现在仅仅考虑这些只发射伽马射线的脉冲星，还有很多其他伽马射线产生源没有被电磁伽玛射线实验望远镜探测到，因为它的灵敏度还不怎么好。”

　　费米上装载的大区域天文望远镜探测到来自CTA 1微弱的伽马射线，费米每三个小时就会对整个天空的伽玛射线源搜索一遍。根据这次伽马射线的脉冲频率，科学家就能够拼凑出中子星的行为特征和旋转周期。脉冲星在诞生一亿年后就会减弱和停止发射无线电波束，在CTA 1脉冲星这种情况中，每87,000年旋转就会变慢1秒。

　　哈丁和她的同事们在10月份的科学快报的论文上描述了这颗脉冲星。哈佛-史密森天体物理学中心的帕特里克-斯莱恩是一名天体物理学家，他没有参与这项研究，但他声称这次发现是令人激动的。他和其他科学家也探测了CTA 1超新星的残留物，并且利用X射线探测到了中子星发出的微弱信号，但是却没有能够发现脉冲信号。斯莱恩在一份电子邮件中表示：“脉冲周期的测量揭开了包含该系统热力学所有信息的面纱，这非常重要。”

搜狐科学（尚力）