2023-02-09 12:00·上观新闻

作者：晴晨

图片来源：央视新闻

(资料图)

2月7日，据中央广播电视总台中国之声《新闻和报纸摘要》报道，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜FAST，自启用以来，发现的脉冲星数量不断增加，根据最新数据，目前已超过740颗。

数量看着蛮可观，只是发现这么多的脉冲星可以用来做什么？对人类来说它又有哪些利用价值？

说到它的价值

首先我们要了解什么是脉冲星？

图片来源：央视新闻

脉冲星（Pulsar），就是旋转的中子星，因不断地发出电磁脉冲信号而得名。脉冲星发射的无线电脉冲的周期非常规律，一开始人们对此很困惑，甚至认为可能是外星人发电报联系我们，直到现在，部分网友仍旧认为是外星人发来的电报。

事实上，脉冲星与外星人毫无干系，它只是大质量恒星死亡后的残骸，为什么这样说呢？

主流观点认为，当一颗超过8倍太阳质量的恒星演化到末期后，其物质会向中心坍缩，然后发生猛烈的爆炸（超新星爆炸），强大的冲击波使得物质向外弥散，并与星际介质相互作用，形成一个漂亮的“礼花”，这个过程被称为超新星爆炸，这个巨大的“礼花”就是超新星遗迹。在这“礼花”的中心，有机会诞生一颗中子星。当这颗中子星自转起来，并具有准直的辐射束时，就成为一颗脉冲星。

那脉冲星对人类来说有哪些用处呢？

01 天然的计时器

脉冲星无时无刻不在快速转动着，最妙的是，脉冲星转速的变化本身，也是非常稳定的，这使得我们可以预测脉冲星未来的转动速度。而且脉冲星不会受环境影响，也不会因老化而颤抖，因此它比地球上的任何钟表都要更加稳定。

在精确预测了脉冲星周期后，我们可以预估每一个脉冲到达地球的精确时间，再将每一次接收到的脉冲信号作为时间刻度，可以代替原子钟用来计量时间。或许在不久的将来，人们能看到“脉冲星钟”代替原子钟，来作为时间计量的标准工具。

02 天然的GPS卫星

X射线脉冲星导航是一种新型的自主导航方法，它利用宇宙中遥远的天体——脉冲星发出的精确的周期性脉冲信号为太空中的航天器提供导航。作为星际旅行中“天然的GPS卫星”，如同地面使用卫星信号进行导航一样，航天器通过观测脉冲星，也可以实现自主导航，即脉冲星导航。

2016年9月，中国天宫二号空间试验室发射升空，利用天宫二号上的“天极望远镜”——伽马射线暴偏振探测器，我国科学家成功完成了脉冲星导航的国内首次空间实验。

利用慧眼卫星开展了X射线脉冲星导航实验的同时，为了进一步检验该导航算法的可行性与可靠性，国内相关研究团队还进行了充分的理论分析，并选取多种类型的脉冲星进行了模拟验证，结果显示该方法对其它导航脉冲星同样适用，为该算法的实际应用奠定了基础。美国《天体物理杂志》审稿人认为 ，“慧眼卫星开展的在轨演示验证是对脉冲星导航发展的重要贡献”。

03 确定银河系磁场方向

脉冲星发出的信号携带着一种叫偏振的属性，当与磁场相遇时，这种属性便会发生改变（法拉第旋转，信号的偏振的方向会发生改变），而且磁场越强，改变的幅度越大。因此，科学家根据这种现象来确定银河系的磁场方向。

04 检验爱因斯坦相对论的正确性

图片来源：央视新闻

“中国天眼”FAST总工程师姜鹏称，随着脉冲星发现数量的不断增加，科学家们可以在未来通过脉冲星测试阵列，寻找引力波存在的证据。我国发现的这700多颗脉冲星，它只是给你提供了一种条件。你有这个发现能力，你才有可能发现我们期待发现的这种奇异的脉冲星。我们更期待的是发现一种特别种类的脉冲星，比如是跟黑洞相互配对的这种双星系统，那我们就可以在更极端的引力场条件下，检验爱因斯坦相对论的正确性。

关键词： 央视新闻 自主导航