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【交流】脉冲星和引力波 已有3人参与
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脉冲星和引力波 脉冲星已被发现40多年，诺贝尔物理学奖曾两次光顾脉冲星的发现。其原因之一是它被作为验证关于引力波预言的一个重要工具。 1967 年8月，剑桥射电天文台的女研究生贝尔(Jocelyn Bell)在纷乱的记录纸带上察觉到一个奇怪的“干扰”信号，经多次反复钻研，她成功地认证：每隔1.33秒地球接受到一个脉冲的源（之后被命名为 PSR 1919+21）[1]。得知这一惊人消息，她的导师休伊什(Antony Hewish) 曾怀疑这可能是外星人――“小绿人”――发出的摩尔斯电码。但是，进一步的观测表明，这个天体发出脉冲的频率精确得令人难以置信。接下来，贝尔又找出了另外3个类似的源，所以排除了外星人信号，因为不可能有三个“小绿人”在不同方向、同时向地球发射信号。再经过认真仔细研究，1968年2月，贝尔和休伊什联名在英国《自然》杂志上报告了脉冲星的发现，并认为脉冲星就是物理学家预言的超级致密的中子星。 1974年诺贝尔物理学奖桂冠只戴在导师休伊什的头上，完全忽略了学生贝尔的贡献，舆论一片哗然。具体情况可查看国家天文台张承民研究员在科学杂志（上海）2007年04期上发表的文章‘脉冲星发现40年——爱因斯坦预言引力波的验证’。互联网上有该文电子版的主要部分文字，但不完整。地址：http://blog.sina.com.cn/s/blog_507a1aac010082u9.html  引力波预言的验证来自美国波多黎各山谷的阿雷西博天文台（Arecibo Observatory）。1974年，两名普林斯顿大学天文学家泰勒（J.Taylor）和赫尔斯（R. Hulse）首次发现脉冲星双星系统（命名PSR1913+16）。它可用来检验爱因斯坦关于引力波的预言。双星绕转运动将辐射引力波，导致能量和角动量损失，双星轨道收缩。这个效应很小，无法在太阳系测到，但在脉冲星双星系统应当可以测到。先把轨道周期的变化率精确地计算出来，通过精确观测脉冲双星轨道周期的变化检测引力波的存在。 脉冲星双星系统PSR1913+16由两颗中子星组成，其中一颗发射脉冲信号，它们轨道周期为7.75小时，通过对其周期变率的测定后得到与爱因斯坦理论预言符合的结果。为此，泰勒和赫尔斯获得了1993年度诺贝尔物理学奖。一种天体的发现能获2次诺贝尔奖。直到2005年，历经30年观测表明（1975－2005年），爱因斯坦理论和观测吻合的很好。   参考文献 [1]张承民 科学杂志（上海）2007年04期 ‘脉冲星发现40年——爱因斯坦预言引力波的验证’ 地址：http://blog.sina.com.cn/s/blog_507a1aac010082u9.html [2] Weisberg J M , Taylor J H. ASPC, 2005,328:25. http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0407/0407149v1.pdf |
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