脉冲星搜寻 - 2015年射电天文暑期学校.PDF

脉冲星观测和搜寻 报告人：闫振 上海天文台射电天文科学与技术室 yanzhen@shao.ac.cn Shanghai Astronomical Observatory, CAS 报告提纲 脉冲星的发现 脉冲星有关性质 脉冲星研究重要意义 国际脉冲星搜寻、观测研究 国内脉冲星观测搜寻展望 总结 yanzhen@shao.ac.cn Shanghai Astronomical Observatory, CAS yanzhen@shao.ac.cn Shanghai Astronomical Observatory, CAS 脉冲星的发现 为研究类星体的行星际闪烁，1965 年剑桥大学Hewish教授领衔建设一 台工作在3.7米波长的天线阵。 天线为长470米宽45米宽的矩形天 线阵，由16排，每排128个振子天 线共2048个振子组成。天线接收面 积达2万1千多平方米。  1967年7月建成，24岁的Bell攻读 博士，主要负责观测和数据处理。 纸带记录，每天七八米。  1967年8月，Bell注意到一个发生在 深夜的“闪烁源”，这是不寻常的， 因为夜晚太阳风很弱，不会有强闪 烁源，所在天区也没有要观测的射 电源。Bell提醒她的老师注意，建 议进一步研究。 yanzhen@shao.ac.cn 一直等到11月28 日终于获得了清晰的连续脉冲图，脉冲的间隔约 为1.33秒，很像电报信号。Hewish指出，“任何已知天体的辐射 都不曾有过这样的短周期脉冲。这些规则脉冲很可能是人工产生 的。”猜想，可能是在太阳系外围绕恒星作轨道运动的行星上的 “小绿人”发出的信号。”  1967年12月25 日，Bell又发现了第二个这样的天体讯号。1968年1 月，又连续发现两个这样的天体讯号。这一下大大冲击了“小绿 人”的设想。天空中不同方向有这么多“小绿人”？这不可能。 yanzhen@shao.ac.cn yanzhen@shao.ac.cn Shanghai Astronomical Observatory, CAS 脉冲星本质是什么 双星的轨道运动？ 周期达不到秒量级 恒星的径向脉动？ 周期，短的在1小时以下，长的可达几百天，甚至十年。 周期越短则平均密度越高。用白矮星密度的数值来估计，其 周期可达10秒，远比脉冲星的周期要长。 恒星自转？ 赤道光速限制、向心力限制 对于白矮星，最短周期只能达到1秒。 中子星 证实了中子星的存在，1974 “诺贝尔物理学奖”。 yanzhen@shao.ac.cn Shanghai Astronomical Observatory, CAS 脉冲星是怎么来的？ 3-8倍太阳质量恒星 Crab, SN-1054 yanzhen@shao.ac.cn Shanghai Astronomical Observatory, CAS 脉冲星的结构模型 yanzhen@shao.ac.cn 脉冲星内部结构 中子超流？超导？ 奇异夸克？