脉冲星和中子星有什么区别?


回答 1:

在开始实际答案之前,让我们先看几点。

首先,有一种叫做磁通量(B)的东西,它告诉我们身体的磁场强度。磁通量是一个守恒量,即

B×R2=constantB×R^2 = constant

这意味着,如果身体的半径(R)增大,则磁通量(B)将减小;如果半径减小,则磁通量将增大。

其次,天体的磁极可能与地理极不同,因为磁轴与旋转轴不同。尽管可能,但两轴重合,因此磁极与地理极重合将是一种特殊情况。

甚至地球的磁极也不同于其地理极(请参见下图)。地理北极或真实北极位于90度N。磁性南极位于加拿大北部海岸附近。磁罗经针指向磁南极。

当恒星核心发生核聚变时,就不再产生能量。没有更多的辐射压力与向内作用的重力相反。结果,这颗恒星经历了坍塌并被称为“死亡”。一颗巨大的恒星在死亡期间经历了极剧烈的坍缩,称为超新星。

根据垂死恒星核心的质量M,剩余的是紧凑的恒星,它是白矮星(M <〜1.44太阳质量),中子星(〜1.44 〜3太阳质量)。

由于质量大且半径小,大质量恒星核心的引力是如此之强,以至于它几乎吸收了原子核内的所有电子,这些电子与质子结合形成中子。产生的物体几乎完全由中子组成,尽管在表面上仍残留一些电子和质子。这个紧凑的物体称为中子星。半径(R)约为10–20公里。逃逸速度可以是100,000-150,000 km / s,也可以是光速的三分之一到一半。与此相比,地球的逃逸速度为11 km / s。中子星的g值约为2×10 ^ 11或地球上的2000亿倍。由于来自原始恒星的角动量守恒,中子星的自转极高。目前已知最快的旋转中子星每秒旋转700次以上!

当恒星坍塌时,原始恒星的磁通量得以保留,并且产生的中子星会获得非常强的磁场(请参见第一个要点)。这会在两极和赤道之间产生强电场。该电场甚至可以克服强重力,并将电子从恒星的赤道区域中拉出,并使它们沿着磁场线朝着磁极加速。这种机制和其他一些机制导致从极发射非常强的电磁辐射束。在整个电磁频谱上可能发生这种辐射。然而,发现无线电发射是最常见的。原理图可以在下面看到。

您还可以在上面的示意图中看到磁轴与旋转轴不同。因此,中子星旋转时,其辐射束像灯塔束一样扫过。如果地球的轨道恰好与扫掠光束相交,我们将观察到辐射的“闪光”。可以在下面的视频中看到。

假设视频的角度是地球。每当光束通过地球时,我们都会看到中子星发出的闪光或脉冲。因此,名称为脉冲星(或无线电发射的脉冲源)。这些脉冲的范围从几秒到几微秒不等,具体取决于中子星旋转的速度。

简而言之,脉冲星是中子星,可以观察到电磁辐射(以脉冲形式)。


回答 2:

尽管所有脉冲星都被认为是自旋的中子星,但并非所有中子星都可能是脉冲星。

当一颗恒星变成超新星并爆炸时,它会留下一个快速旋转的致密煤渣,这是其铁芯所剩的全部。它的旋转速度很快,其原因与滑冰运动员伸入手臂的旋转速度更快相同。因此,随着超新星排出的气体开始清除,留下的是一颗旋转中子星,其旋转约20英里,每秒钟旋转30次。如果超新星形成后,其周围有剩余的物质,则该物体将具有强大的磁场,因此具有成为物质加速器的所有基本成分。金牛座的蟹状星云是公元1054年左右发生的超新星遗迹。在1960年代,从该残留物心脏的脉冲星中检测到无线电脉冲。在1970年代后期还从该脉冲星中检测到闪光。

如果恒星是双星系统的成员,则伴星可以提供必要的物质,因此我们最终得到了双星系统中的脉冲星。气体被中子星的旋转磁场加速,带电粒子被加速到接近光速时发出“同步辐射”。中子星本身的表面可能是物质的来源,因为那里的中子会衰减成质子和电子。这些带电粒子沿中子星的磁极加速并以脉冲形式发射同步辐射。每当中子星的一个极点穿过我们的视线时,我们就会看到像灯塔灯塔一样的辐射脉冲。

天文学家早就注意到,超新星残骸比脉冲星还多,这表明并非所有超新星都会产生中子星和脉冲星。如果能最好地估计有多少颗恒星可能处于适当的质量范围内,从而产生中子星而不是黑洞,那么被探测到的脉冲星也将少于预期的数量。因此,关于脉冲星是如何形成的,有些事情我们还不了解。

来源:天文问答档案


回答 3:

快速旋转的中子星在其外层将有一些松散的电子,这将产生极高的磁场。对于任何旋转的物体,都会有一个旋转(除非它完全对齐)

甚至地球都有这种旋转,因此地球的倾斜度正在变化,但变化非常缓慢。我猜一个周期是12000年。

但是中子星将在非常短的时间内具有这种回旋周期。这将是非常周期性的。因此,当遥远的中子星的磁极直接指向我们时,似乎某个(外星人)正在故意发送该信号,因为没有任何东西具有如此高的强度和如此周期性的。

所以他们称这些为脉冲星。但是后来他们意识到,它们只是快速旋转的中子星。


回答 4:

所有的脉冲星都是中子星,但是我们不知道所有的中子星都是脉冲星。

脉冲星最初是由Jocelyn Bell Burnell于1967年检测到的,脉冲电波脉冲具有稳定的定时脉冲。她最终发现这是自然现象,并不表示来自外来文明的信号。脉冲是由快速旋转的中子星表面上的“热点”产生的。为了发现这些脉冲,在恒星的每次旋转中热点必须向地球旋转一次,或者中子星必须被脉冲激发并被我们的仪器看到的物质包围。

表面温度相当均匀的任何中子星都不太可能是脉冲星。可能所有中子星都以脉冲星开始,但失去了表面变化,随着脉冲的老化而导致脉冲。


回答 5:

所有的脉冲星都是中子星,但是我们不知道所有的中子星都是脉冲星。

脉冲星最初是由Jocelyn Bell Burnell于1967年检测到的,脉冲电波脉冲具有稳定的定时脉冲。她最终发现这是自然现象,并不表示来自外来文明的信号。脉冲是由快速旋转的中子星表面上的“热点”产生的。为了发现这些脉冲,在恒星的每次旋转中热点必须向地球旋转一次,或者中子星必须被脉冲激发并被我们的仪器看到的物质包围。

表面温度相当均匀的任何中子星都不太可能是脉冲星。可能所有中子星都以脉冲星开始,但失去了表面变化,随着脉冲的老化而导致脉冲。