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分成的4個(gè)小區(qū),從左上角的小四棱錐體開始順時(shí)針依次命名為a、b、c、d.
一般情況下,為了方便靠聽覺辨認(rèn),會(huì)以下面的單詞代替所說的區(qū).
a--------------------alpha
b--------------------bravo
c--------------------charley
d--------------------delta
正四棱錐體正方形中心---zerosector
同樣,在宇宙中也可以用脈沖星作為客觀的定位點(diǎn)。
德國(guó)科學(xué)家指出,利用宇宙中三顆脈沖星發(fā)出的x射線可以進(jìn)行精確的星際導(dǎo)航。
三位德國(guó)空間科學(xué)家已經(jīng)找到了利用“脈沖星”在太陽系內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)航的方法。正如他們?cè)谏蟼鞯筋A(yù)印本文庫arxiv上的一篇論文中所指出的那樣,該方法至少依賴三顆脈沖星才能完成三角位置定位。
目前對(duì)宇宙飛船進(jìn)行導(dǎo)航的方法是,飛船向地球發(fā)回?zé)o線電信號(hào),然后科學(xué)家根據(jù)信號(hào)到達(dá)的時(shí)間推算出距離進(jìn)行定位,但這種方法不能得出飛船的角位移(angularposition)。雖然就目前來講這還不是一個(gè)大問題,但在未來隨著空間飛行器的增多,必然會(huì)對(duì)太空導(dǎo)航精確度的要求增加。德國(guó)科學(xué)家提出的這種新方法,可以使飛船擺脫對(duì)地球的依賴,在宇宙中自主導(dǎo)航。
脈沖星是中子星的一種,自轉(zhuǎn)速度非常快。因?yàn)樗鼈冊(cè)诓煌PD(zhuǎn),兩極發(fā)出的電磁輻射像燈塔上的探照燈一樣不停掃過地球,這也是脈沖星名稱的由來。多年以來,科學(xué)家一直想利用它們作為導(dǎo)航的工具,但能夠用來讀取和解析脈沖星信號(hào)的儀器都過于笨重,無法放置在太空飛行器上。另一方面,還需對(duì)脈沖星進(jìn)行更加深入的了解。德國(guó)科學(xué)家表示,這兩個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)都已經(jīng)取得了重要進(jìn)展,足以制造能夠安放在太空飛行器上的脈沖星導(dǎo)航儀。
脈沖星發(fā)出的無線電輻射和x射線輻射都非常有用,兩種信號(hào)周期的精度都非常高,可以媲美原子鐘。科學(xué)家表示,如果太空飛行器利用波長(zhǎng)為21厘米的脈沖星輻射,那么天線的接受面積就要達(dá)到150平方米!對(duì)于實(shí)際應(yīng)用來講還是太大。基于這個(gè)原因,他們建議使用脈沖星發(fā)出的x-射線信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航。這樣,在飛行器上安裝一個(gè)用于聆聽和破譯脈沖星信號(hào)儀器的重量?jī)H僅25千克,已經(jīng)到達(dá)了非常實(shí)用的程度。
名詞解釋:脈沖星
脈沖星(pulsar),又稱波霎,是中子星的一種,為會(huì)周期性發(fā)射脈沖信號(hào)的星體,直徑大多為20千米左右,自轉(zhuǎn)極快。
人們最早認(rèn)為恒星是永遠(yuǎn)不變的。而大多數(shù)恒星的變化過程是如此的漫長(zhǎng),人們也根本覺察不到。然而,并不是所有的恒星都那么平靜。后來人們發(fā)現(xiàn),有些恒星也很“調(diào)皮”,變化多端。于是,就給那些喜歡變化的恒星起了個(gè)專門的名字,叫“變星”。脈沖星發(fā)射的射電脈沖的周期性非常有規(guī)律。一開始,人們對(duì)此很困惑,甚至曾想到這可能是外星人在向我們發(fā)電報(bào)聯(lián)系。據(jù)說,第一顆脈沖星就曾被叫做“小綠人一號(hào)”。
經(jīng)過幾位天文學(xué)家一年的努力,終于證實(shí),脈沖星就是正在快速自轉(zhuǎn)的中子星。而且,正是由于它的快速自轉(zhuǎn)而發(fā)出射電脈沖。
正如地球有磁場(chǎng)一樣,恒星也有磁場(chǎng);也正如地球在自轉(zhuǎn)一樣,恒星也都在自轉(zhuǎn)著;還跟地球一樣,恒星的磁場(chǎng)方向不一定跟自轉(zhuǎn)軸在同一直線上。這樣,每當(dāng)恒星自轉(zhuǎn)一周,它的磁場(chǎng)就會(huì)在空間劃一個(gè)圓,而且可能掃過地球一次。
那么豈不是所有恒星都能發(fā)脈沖了?其實(shí)不然,要發(fā)出像脈沖星那樣的射電信號(hào),需要很強(qiáng)的磁場(chǎng)。而只有體積越小、質(zhì)量越大的恒星,它的磁場(chǎng)才越強(qiáng)。而中子星正是這樣高密度的恒星。
另一方面,當(dāng)恒星體積越大、質(zhì)量越大,它的自轉(zhuǎn)周期就越長(zhǎng)。我們很熟悉的地球自轉(zhuǎn)一周要二十四小時(shí)。而脈沖星的自轉(zhuǎn)周期竟然小到0.0014秒!要達(dá)到這個(gè)速度,連白矮星都不行。這同樣說明,只有高速旋轉(zhuǎn)的中子星,才可能扮演脈沖星的角色。
脈沖星的研究意義
由于脈沖星是在蹋縮的超新星的殘骸中發(fā)現(xiàn)的,它們有助于我們了解星體蹋縮時(shí)發(fā)生了什么情況。還可通過對(duì)它們的研究揭示宇宙誕生和演變的奧秘。而且,隨著時(shí)間的推移,脈沖星的行為方式也會(huì)發(fā)生多種多樣的變化。
每顆脈沖星的周期并非恒定如一。我們能探測(cè)到的是中子星的旋轉(zhuǎn)能(電磁輻射的來源)。每當(dāng)脈沖星發(fā)射電磁輻射后,它就會(huì)失去一部分旋轉(zhuǎn)能,且轉(zhuǎn)速下降。通過月復(fù)一月,年復(fù)一年地測(cè)量它們的旋轉(zhuǎn)周期,我們可以精確地推斷出它們的轉(zhuǎn)速降低了多少、在演變過程中能量損失了多少,甚至還能夠推斷出在因轉(zhuǎn)速太低而無法發(fā)光之前,它們還能生存多長(zhǎng)時(shí)間。
事實(shí)還證明,每顆脈沖星都有與眾不同之處。有些亮度極高;有些會(huì)發(fā)生星震,頃刻間使轉(zhuǎn)速陡增;有些在雙星軌道上有伴星;還有數(shù)十顆脈沖星轉(zhuǎn)速奇快(高達(dá)每秒鐘一千次)。每次新發(fā)現(xiàn)都會(huì)帶來一些新的、珍奇的資料,科學(xué)家可以利用這些資料幫助我們了解宇宙