旋转动力脉冲星是一种高速自转的中子星,它们通过其快速旋转释放出巨大的能量。这些能量主要以电磁辐射和粒子风的形式带走。脉冲星的磁场强度范围从大约 (10^8) 到 (10^{15}) 高斯,这使得它们成为宇宙中最强大的磁体之一。脉冲星的能量来源主要是其旋转能量的损失,这与恒星的自转速度和磁场强度有关。
脉冲星的自转速度非常快,可以达到每秒数百次。随着时间的推移,由于电磁辐射和粒子风带走能量,脉冲星的自转速度会逐渐减慢。此外,量子电动力学(QED)效应在某些情况下,特别是对于强磁化的脉冲星(磁星),也会对它们的自旋下降产生影响。
脉冲星的发现是在1967年,当时科学家们注意到狐狸星座中有一颗星会发出周期性的电波,经过分析后确认这是一种未知的天体,即脉冲星。脉冲星因其稳定的自转和自转减慢的特性,被视作宇宙中的“稳定时钟”,特别是毫秒脉冲星的长期转动稳定性堪比现在投入实用的最精确的原子钟。
图:脉冲星的艺术想象图
脉冲星的研究不仅帮助我们了解宇宙中极端物理条件下的物质状态,还对引力波探测、黑洞物理等领域有着重要的科学意义。