新疆域
                          FRONTIERS

[美]艾萨克·阿西莫夫  著
上海科技教育出版社 1999.12

扫描，校对：异调


宇宙学新疆域（FRONTIERS OF UNIVERSE），卞毓麟 何妙福  译

                         幼小脉冲星

    1989年1月18日，天文学家最终探测到了他们一直寻找了两年的某
种东西。

    两年前，天文学家观测到大麦哲伦云里的一颗恒星正在爆发，成
为超新星1987A。按照已有的理论，它的一部分应已坍编成一颗中子星。
这会是一个直径约16英里的很微小的天体，但它却仍具有像我们太阳
那么大的质量。它应非常迅速地自转着，并能被探测到，因为它以脉
冲方式（即每自转一次发射一束光）向外发射光束和别的辐射。由于
这个原因，中子星也被称为“脉冲的恒星”，简称为“脉冲星”。

    脉冲星首次发现于1969年，而天文学家所研究的第一颗脉冲星以
一又三分之一秒的周期自转，即每秒转一周的四分之三左右。这确实
是惊人地快。地球以24小时的周期自转，考虑到它的直径为8000英里，
所以在其赤道上的一点以每小时约1035英里（每秒四分之一英里多一
点）的速率运动着。

    直径为8.8万英里的木星以9.9小时的周期自转，因此在其赤道上
的一点以每秒约7.4英里的速率运转着。假如地球以此速率自转，它会
把赤道上的物质抛到太空，而木星则不会，因为它具有更强的引力。

    然而，所发现的第一颗脉冲星自转得如此迅速，以至于即使考虑
到它很微小，在其赤道上的一点以每秒略大于40英里的速率运动着。

    天文学家很快断定脉冲星的自转随着时间的推移必定会逐渐慢下
来。所以，年轻的脉冲星必然比年老的自转得快。我们所知的最年轻
的脉冲星（1989年以前）是蟹状星云里的一颗，它的年龄有900岁。而
且，可以确信，它以每秒30周的速率自转着，即其自转速率约为第一
颗被发现的年老脉冲星的40倍。在蟹状星云脉冲星赤道上的一点便以
每秒约1600英里的速率运动着。仅有脉冲星的巨大引力（或许是地球
引力的250亿倍）才能在那样的自转速率下保持星体本身成为一体。

    但另一方面，在1982年，天文学家发现了以每秒642周的速率自转
的一颗脉冲星，而且它是一颗“老”脉冲星。它用千分之一秒（即毫
秒）多一点的时间转一周，其赤道上一点必定以每秒3.2万英里即光速
的四分之一的速率运动着。天文学家也发现了其他这样的毫秒脉冲星，
而且通常是在另一颗恒星的附近发现它们的。这样的脉冲星从近邻星
上获取物质，促使它们加速，而有时它们把伴星会完全吸收掉。

    但一颗新近形成的脉冲星，即幼小的脉冲星自转得能有多快呢？
一等到超新星1987A出现，天文学家便开始希望能够观测到这样的年幼
脉冲星。很不幸，巨大爆发所引起的外围区域里的碎片掩蔽了脉冲星
所处的中心区。直到现在，雾才稍微消散了一些，这才使得有可能检
测脉冲星，结果弄清楚它们能产生速率为每秒1969周的自转。这颗幼
小的脉冲星正以半毫秒的周期自转着。这甚至是最大胆的天文学家所
预言的自转速率的两倍。

    一颗以每秒1969周旋转着的脉冲星，其赤道上的一点以每秒10万
英里即超过光速一半的速率运动着。这是令人吃惊的，因为即使脉冲
星具有极强的引力场，当它以这种速率自转时，也几乎不可能使它保
持为一个整体。

    而且这甚至还不是我们所发现的最惊人的部分。另外，我们还发
现这颗脉冲星的亮度以8小时为周期微小波动。这最有可能意味着它具
有一颗伴星，而这颗伴星的质量或许为它本身质量的千分之一，即具
有木星的质量。两颗星互相绕转，每8小时转一周。

    然而，这颗脉冲星及其伴星彼此如此地接近，以至于有人怀疑这
颗伴星怎么能幸免于爆发。其实，这颗伴星是如此地靠近脉冲星，以
至在爆发前，它肯定已在此星的最外层里了。

    一个可能的解释则是，两年前，当脉冲星首先形成而且还是个新
生“婴儿”时，它自转得甚至比每秒1969周还要快，因此并没有保持
成一个整体。有一小块物质也许已盘旋而出，离开了它，同时带走了
脉冲星赖以自转的一些能量。所留下的部分自转得比较缓慢了，于是
就能够保持成一个整体。

    快速自转还引出关于脉冲星怎么能如此明亮以及它的磁场必须有
多强等问题。然而，天文学家仅在短时期内瞥见了它，此后环绕脉冲
星的星云再次变厚。天文学家仍然等待着另外的观测机会，那时他们
将能更清楚地检测脉冲星的性质。通过更好地观测，一些谜团会得到
澄清——不然的话，则会变得更令人迷惑不解。