脉冲星
脉冲星是一类大质量恒星核坍缩后形成的中子星。在它们生命的结尾,最大质量的恒星会坍缩成恒星级黑洞。在质量是我们太阳的8倍但恒星核心质量小于3个太阳质量的恒星中,核心的坍塌被中子压力所阻止。在这种情况下,核心变成了中子星,外层向内坍塌,导致核心坍塌形成超新星。中子星是极其致密的天体。中子星的质量通常比太阳的质量大约40%,但仅压缩在大约十到十二公里的半径内。地球上一茶匙中子星物质的重量大约为1000万吨。
所有的中子星诞生时都在自转,因为所有的恒星都有角动量。中子星也可以拥有非常强的磁场和强劲的聚焦的电磁辐射束,这些辐射束从它们的磁极发射出来。由于自转轴和磁极通常不对齐,无线电辐射的光束会扫过空间,并且每当磁极面向地球时都能被射电望远镜探测到。第一个脉冲星就是在1976年由Jocelyn Bell在Anthony Hewish的指导下以这种方式发现的。中子星的快速自转产生有规律的脉冲发射,周期从几秒到几毫秒不等。脉冲星的周期非常精确和稳定,这意味着它们几乎可以像原子钟一样被用来测量时间。
帆船座脉冲星
帆船座脉冲星,PSR J0835-4510,于1986年在维拉超新星遗迹附近被发现,为最早期的关于脉冲星是由超新星爆发形成的提供了证据。帆船座脉冲星产生于11000到12300年前的II型超新星爆发中。帆船座脉冲星有所有被发现的脉冲星中最强的无线电辐射,它自转的周期为89.33毫秒(或者每秒脉冲11.2次)。帆船座脉冲星是一个自转突变的脉冲星,意味着它有时会经历突然的旋转速度提升。它的自转突变在2016年12月12日被第一次发现,2021年7月22日帆船座脉冲星又发生了一次自转突变。天文学家至今还不能理解什么时候以及为什么脉冲星会自转突变。
下面是一段由曼彻斯特大学Jodrell Bank天体物理中心提供的,使用澳大利亚Parks无线电望远镜观测的帆船座脉冲星的声音化视频。这段60秒的视频展示了脉冲星的强度随时间的变化,图像每5秒刷新一次。
PSR J0437-4715
PSR J0437-4715在1993年被Parkes的70厘米射电巡天发现的,它是最亮且最近的毫秒脉冲星。毫秒脉冲星是自转周期小于10毫秒的脉冲星。PSR J0437-4715的自转周期为5.75毫秒(或者每秒189次脉冲),被认为是最稳定的天体时间计。人们认为毫秒脉冲星是较老的中子星,随着它强大的引力从它的伴星吸积物质而提速。PSR J0437-4715的伴星最有可能是一颗低质量的氦白矮星。
下面是一段由曼彻斯特大学Jodrell Bank天体物理中心提供的,使用澳大利亚Parks射电望远镜观测的PSR J0437-4715的声音化视频。这段60秒的视频展示了这颗脉冲星的无线电辐射强度,图像每5秒(948次脉冲)刷新一次。这里,拍数变得非常快(频率为189赫兹),听起来像嗡嗡声而不是分开的脉冲。