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脉冲星物理学

第 1 章 脉冲星的发现

从中子星预言、偶然发现到“自转磁中子星”共识,重建脉冲星进入现代天体物理学的关键路径。

一,中子星的预言和脉冲星的发现

早在发现脉冲星之前,在1933年物理学家就从理论上预言中子星的存在。并曾给出有关的参数:中子星的质量约为一个太阳质量,半径为10公里,密度达到 1014g/cm31 0 ^ { 1 4 } g / c m ^ { 3 } 。然而,在这之后相当长的时间里,一直没有发现中子星。天文学家被蟹状星云能量来源的问题困惑了很长的时间,为了寻找能量来源有些天文学家推测蟹状星云中可能有一颗中子星。最著名的要数意大利天文学家帕西尼了,他在1967年发现脉冲星的之前不久发表的论文中预言,“在蟹状星云中存在一个由中子组成的星,它每秒自转多次,有很强的磁场,磁偶极辐射给星云以能量”。预言十分准确,为以后的观测研究证实。 然而,当时天文学家在蟹状星云中进行的多次搜寻,都没有找到中子星。

1967年,英国剑桥大学的休维什教授和他的研究生贝尔小姐在进行行星际闪烁的观测研究时意外地发现了来自宇宙空间的一个特殊的射电源。其辐射为周期性的脉冲,周期为1.33730秒。脉冲周期十分准确,十分稳定,可以测准到13位有效数字,即

P=1.337301192269秒! 但是,它的周期以 1.34809×10151 . 3 4 8 0 9 \times 1 0 ^ { - 1 5 } 秒/秒的变化率十分缓慢地增长。 这是一个惊人的发现,在科学界引起了一阵轰动。现在大家都公认,这种发射周期射电脉冲的天体为中子星,一般称为射电脉冲星, 简称脉冲星。开始时科学家们并不清楚新发现的天体是什么?因为这种周期信号很像我们地球上的电报信号,曾经想到过会不会是地球之外的高等智能动物发来的电报信号?天文学家还真的把最初发现的几个脉冲星取名为“小绿人1,2,3,4号”。后来,随着脉冲星发现的增多,它们的信号来自四面八方,信号的周期虽不同,但都用同一种电报方式,在同一个频率上和人类联系,这是不可能的。而且,如果是高等智能动物发来的电报信号的话,他们只能住在围绕恒星运动的行星上,

在脉冲信号中就会包含了行星轨道运动的信息,但是并未发现这种信息。

尽管天文学家曾经给脉冲星取过各种名字,但最后公认澳大利亚脉冲星专家采用的命名法。用脉冲星的英文字“Pulsar”的简写 PSR,加上这颗星在天球上的赤经和赤纬来表示。第一颗发现的脉冲星的名字是PSR1919+21。其中1919是赤经,为19时19分, +21+ 2 1 为北赤纬21度。如果是南赤纬21度,则用-21表示。这颗脉冲星的准确位置是赤经19时19分36.163秒,赤纬是21度47分16.30秒。显然这里忽略了赤经的秒和赤纬的角分。当脉冲星越来越多以后,几颗脉冲星的名字有可能一模一样。为解决这个问题,要把后来发现的脉冲星的名字的赤纬要把角分写上。如有一颗脉冲星PSR1913+167,167即16.7度。1993年Taylor等发表的558颗脉冲星星表采用了新的命名法。由于银河系的自转,脉冲星的赤经赤纬值是要变化的,以前都将发现时测量的赤经赤纬值归算到1950年时的值。新的命名法将赤经赤纬值归算到2000年的值,并在赤经之前加上英文字母J。而旧名则在赤经之前加上英文字母B。例如,第一颗发现的脉冲星的旧名是PSRB1919+21,而新的名字则为PSRJ1921+2153。新的命名法中,赤纬用4位数表示,前两位为角度,后两位为角分。

二,休伊什教授的贡献

从1933年预言中子星的存在到1967年偶然发现,经历了30多年的时间。为什么发现中子星如此之难?而英国剑桥大学的休伊什教授却获得发现脉冲星的殊荣?

理论未能对中子星的辐射特性作出正确的预言是长期没有发现中子星的首要原因。那时天文学家不知道中子星的辐射主要在射电波段,更不知道辐射的脉冲特性。当时最熟悉的观测手段是光学望远镜,既然中子星的表面积要比普通恒星的小几十亿倍, 它的光学光度自然要比普通恒星低几十亿倍, 即使用最大的光学望远镜也难观测到,因此很少有人去尝试。实际上,在发现中子星以前,天文学家在光学、射电和X射线的观测中有意无意地记录到过从中子星发来的辐射,只是“不识庐山真面貌”,看到了也不知道是中子星。

观测技术是第二个原因。灵敏度由射电望远镜能够检测出来自天体辐射的最小流量密度来表示。流量以央斯基为单位( Jy ), 1 Jy= 1026wm2Hz11 ~ \mathsf { J } \mathsf { y } = \ 1 0 ^ { - 2 6 } w m ^ { - 2 } H _ { z } ^ { - 1 } ,表示单位有效接收面积、单位频率、单位时间所接收到的能量。灵敏度和射电望远镜天线的有效接收面积成正比。脉冲星的流量密度一般均很低,小于0.1Jy的占大多数。目前巡天的重点已经是那些小于1mJy的脉冲星了。而一个典型的大型射电望远镜本身的噪音水平约为100Jy. 大多数脉冲星的脉冲信号将被淹没在噪音之中。这就是在发现脉冲星以前,不少射电望远镜巡天观测

没有发现脉冲星的原因之一。

射电望远镜的灵敏度还和接收机的采集能量的时间有关,时间越长,积累的能量越多,灵敏度也就越高。这个参量叫做时间常数。天文学家总是希望采用比较长的时间常数,一般地在1分钟以上,有的会长达几个小时。有少数脉冲星的流量密度比较大,如在船帆座星云的脉冲星PSR0833-45,在400兆赫频率上的脉冲峰值流量密度为5000Jy,远远超过大型射电望远镜的噪音水平。但是它的周期很短,仅有0.089秒。即使观测到它的辐射,其脉冲信号也会被平滑掉,仅仅显示为一个普普通通的射电源。这就是发现脉冲星所遇到的最关键的,但又是很容易解决的时间分辨率问题。

英国剑桥大学的休伊什教授之所以“幸运”,在于他孜孜不倦地从事行星际闪烁的观测研究。在晴朗的夜晚,我们抬头仰望星空,就会看到星星在向我们眨眼,那是由于地球大气对流层中空气密度的不规则变化和扰动对光波的影响。地球的电离层对无线电波的作用也会产生闪烁。行星际空间的介质对无线电波所产生的闪烁现象是快速的,在秒的数量级。恰好比某些脉冲星的周期要短。行星际闪烁是一个重要的研究课题,因为只有角径很小的射电源通过行星际空间才有闪烁现象,所以被用来从数以万计的射电源中把类星体分辨出来。研究行星际闪烁还可以了解日地空间、太阳风及太阳外层大气的情况。

早在1954年,休伊什根据衍射理论推导出,一个角径足够小的射电源,它的辐射通过太阳的日冕时可能有足够的相干性,因此可能在地球上产生干涉图案,引起干涉强度快速变化,并可以被测量出来。在1962至1963年,有人观测发现角径小于2秒的射电源辐射强度的快速的不规则起伏,这使休伊什想起自己8年前的推论。他进而提出,如果日冕的不均匀性延伸到整个行星际空间的话,这种现象就是行星际闪烁。

1963年,奇特的类星体发现了,它们像恒星那样具有很小的角径(小于1角秒),但不是恒星。有很大的红移,表明它们正在以巨大的速度远离我们。是迄今为止天文学家所知道的距离最遥远、能量最大的天体。在宇宙学和天体物理学上有作极其重要的意义。1964年3月-8月,休伊什等在178兆赫频率上对一些类星体和星系进行行星际闪烁的观测,结果只有类星体才有强度起伏。休伊什证明,只有角径小于0.5~1角秒的射电源和在波长大于1米的情况下才会出现行星际闪烁。因此行星际闪烁技术能在米波段上提供大约1角秒的高分辨率。这一技术被用来确认射电点源,首先用来鉴别类星射电源。小角径射电源的闪烁强弱依赖于它和太阳之间的角距,一般地,射电源在日角距小于90度时闪烁,角距越小,闪烁越强。但是,当角距小到某个值时,发生强散射,衍射图案被平滑,闪烁突然下降。这个闪烁急剧下降的角距由射电源的角径决定,当我们对行星际等离子体的不均匀

性了解以后,就可以用测定射电源在不同日距角的行星际闪烁来估计其大小。射电源的行星际闪烁提供了一种方法来研究行星际介质和太阳风。其优点是可以在一切方向上探测太阳风。

在1965年,他完成了一项和发现脉冲星极其有关的研究。他用行星际闪烁方法测出了蟹状星云中存在一个致密成分,其角径只有约0.2角秒,亮温度达到 1014K1 0 ^ { 1 4 } \mathsf { K } 。他指出这是由相干的同步辐射机制产生的,并认为这个致密成分可能是1054年超新星爆发的遗留物。1969年美国天文学家观测证实,它就是著名的蟹状星云脉冲星。

行星际闪烁的研究如此的重要,引起了天文学家的高度重视。1965年,在休伊什教授的领导下,英国剑桥大学射电天文台为了研究行星际闪烁研制了一台大型射电望远镜。由2048个振子组成,天线接收面积特别大,有2万1千多平方米,灵敏度很高。接收波长是3.7米,恰好脉冲星的射电辐射在波长较长的地方强。更重要的是接收机的时间常数很短,约为0.1秒。这好像是“专门”为发现脉冲星而设计的。它能够记录下强脉冲星的脉冲信号。特别是,行星际闪烁观测要求重复地测量整个天空,以测定行星际闪烁对日距角的关系。果不其然,就是用这台射电望远镜偶然地发现了脉冲星。

在贝尔小姐发现“异常闪烁源”以后,休伊什以巨大的热情投入证认工作。在排除了干扰以后,曾猜测是地球之外的文明社会发来的电报,继而有认为可能是一颗射电耀星,在11月28日用快速记录仪记录了周期性的脉冲后,他利用精确的时标,改正了地球的轨道轨道运动以后,测出的周期值为1.3372795,精度优于千万分之一。1968年2月24日,“自然”杂志发表了休伊什等关于第一颗脉冲星的观测和确认它为致密星的论文。1974年,休伊什因脉冲星的发现和赖尔因发展射电天文观测技术而共同获得诺贝尔物理学奖。

脉冲星的发现确实是偶然的,但射电望远镜技术和射电天文研究课题发展到这样的地步,发现脉冲星也是必然的。在物理学家预言中子星存在的时候,就基本具备发现强脉冲星的条件,由于缺乏正确的理论指导,使我们丧失了近30年的时间。

三,天文学家不忘乔丝琳·贝尔的功绩

乔丝琳·贝尔博士在谈到脉冲星的发现时说,“我在这儿搞一项新的技术来拿博士学位,可一帮傻乎乎的小绿人却选择了我的天线和我的频率来同我们通讯”。诉说了她发现脉冲星的好运气。然而,偶然发现并不是仅凭运气。事实上,英国焦德雷尔班克天文台的76米射电望远镜早在脉冲星发现之前十年在进行宇宙背景辐射巡天观测时,已经多次记录到来自脉冲星PSR0329+54的脉冲信号,可是并没有确认为脉冲星。

乔丝琳·贝尔偶然地发现脉冲星的射电望远镜远不如焦德雷尔班克天文台的76米射电望远镜的威力,但乔丝琳·贝尔女士却在每天多达30米的记录纸上发现了在子夜时出现的不寻常的射电源闪烁,因为子夜时太阳在地球的背面,由太阳风引起的闪烁很小。识别射电脉冲信号是很困难的,射电望远镜接收到来自汽车发动机点火、电机、电台、卫星等的干扰信号,它们都是以电脉冲的形式被记录的。观测者为“脉冲形式”的干扰信号而困扰,也对它们的到来习以为常。然而乔丝琳·贝尔却具有一种特殊的“品质”,勤奋、细致和坚忍不拔。她对1976年8月6日发现的这个“反常”闪烁现象紧抓不放,经过2个多月的努力,终于在11月28日用高速记录仪记录到清晰的脉冲信号,测出脉冲周期为1.337秒。当时称之为“快速脉冲射电源”,不久就冠名为“脉冲星”。12月25日她又发现了第二个脉冲星。到了1968年1月,她全面地检查以前的多达5000米记录纸所记录下的资料,又发现了2个脉冲星。如果没有乔丝琳·贝尔“细心”和“坚韧”,物理学家所预言中子星的发现又不知要推迟多少年!图(1 .1)是第一颗脉冲星发现的记录。图(1.1a)是1967年8月6日的记录,可以看出,标明CP1919的脉冲星信号和标明干扰的记录并无多大的差别,很容易被忽略掉。图(1.1b)为同年11月28日采用快速记录仪所获得的单个脉冲的记录。从发现到确认总共花了3个多月的时间。

从乔丝琳·贝尔博士发现“反常的闪烁源”以后,休伊什教授给于极大的关注,和贝尔女士一起查明不是干扰信号。在证认脉冲星就是30多年前物理学家预言的中子星问题做出了决定性的贡献,由于脉冲星的发现并很快地证认为中子星,才震惊了科学界。应该说,是乔丝琳·贝尔博士和休伊什教授共同发现了脉冲星。诺贝尔物理学奖应该授于他们两人。正因为贝尔小姐没有获此殊荣,脉冲星学者就更加怀念她,念念不忘她的非凡贡献。尽管乔丝琳·贝尔博士后来并没有从事脉冲星的研究工作,但有些重要的学术会议总是要邀请她参加。1980年在西德波恩召开的国际天文学会第95次会议(SYMPOSIUM)“脉冲星――中子星13年的研究”会议论文集上发表了乔丝琳·贝尔博士和休伊什教授在会议期间的合影,并冠以“脉冲星发现者的再次会见――乔丝琳·贝尔博士和休伊什教授”的文字说明。1999年国际脉冲星学者再次聚会波恩参加国际天文学会第177次会议(COLLOQUIUM)他们俩又共同前往,会议安排乔丝琳·贝尔博士作一个关于“发现脉冲星”的科普报告,许多当今知名的脉冲星学者都去聆听。1977年出版的一本由著名脉冲星专家撰写的“脉冲星”专著的第一页写道:“献给乔丝琳·贝尔博士,没有她的有洞察力的、坚持不断的努力,我们现在还可能没有从事脉冲星研究的这份快乐。”

四,脉冲星被证认为中子星

脉冲星发现以后,首要的问题就是要回答:这是一种什么天体?准确的脉冲周期是怎样产生的?让我们一起来回顾一下脉冲星是怎样被证认为中子星的。

1,脉冲星观测给我们的重要信息


图(1.1a) 脉冲星PSR1919+21的首次记录,很像是干扰。

图(1.1b) 快速记录仪记录下的PSR1919+21的单个脉冲系列

脉冲星的观测带给我们的信息是非常多的,这里只能列举和证认中子星有关的关键观测事实。

脉冲星的辐射呈现出周期性的脉冲。脉冲的周期很短,比以往所知道的天文上众多的周期现象中最短的还要短很多。早期的观测给出的周期在33毫秒到4.3秒之间,最近的观测是周期的范围扩展至1.56毫秒到8.5秒。我们熟知的天文上周期性现象,如地球自转一周约24小时,地球绕太阳公转一圈为365天,变星和双星的周期也都比脉冲星的周期长得多。

脉冲星的周期还具有十分稳定的特性。比地球上的石英钟还要准确,其中的毫秒脉冲


图(1 .2)是脉冲星的周期分布。

星的周期的稳定性还可以与原子钟比美。这样稳定的周期是怎样得来的?

图(1.2) 558颗脉冲星的周期分布,脉冲双星用影线表示

脉冲星的周期随时间的推移缓慢的增加。周期变化率在101310201 0 ^ { - 1 3 } - 1 0 ^ { - 2 0 } 秒/秒之间。已知

的1000多颗脉冲星中有3颗特殊的脉冲星,它们的周期变化率是负的,也就是说周期是逐渐变短的。就绝大多数脉冲星来说,周期是逐渐变长的。这也是要求论证的一个重要的观测事实。

脉冲星辐射的脉冲宽度只占一个周期的很小一部分,平均只有 3%3 \% 。这也是以往的天文现象中所没有的。用已知的天体的辐射过程来解释上述过程事实都不成功,最后落到30多年以前物理学家预言的中子星头上。

2,脉冲星周期的来源

关于脉冲星是什么的探索、思考和争论,集中在下面三种可能性。

(1)双星的轨道运动

两颗星由于引力作用,彼此互相环绕运动形成双星。在银河系中,双星是很普遍的现象。有的双星,两颗子星相距较远,相互环绕的周期也较长,一般在5年左右,个别周期长的可达万年之久。两颗子星相距较近的双星,绕转周期较短,一般在10天左右。其中有一类称为掩食双星的,两颗子星相互绕转彼此掩食,像月亮掩食太阳一样,亮度发生周期性的变化。

两颗子星靠得很近的密近双星,绕转周期可以短到十几分钟。如果脉冲星的周期是掩食双星周期的反映,在什么情况下能有这么短的周期,秒级甚至毫秒级?

把开普勒行星运动第三定律应用到双星,便能给出双星轨道运动周期和它们的质量(M)及它们之间的距离(a)的关系。

a3p2=G(M1+M2)4π2(1.1)\frac {a ^ {3}}{p ^ {2}} = \frac {G \left(M _ {1} + M _ {2}\right)}{4 \pi^ {2}} \tag {1.1}

关系式中每个量都是用米、千克、秒单位表示。很容易看出,双星的两颗星靠得越近,它们的轨道周期越短。我们不妨自己动笔做一个计算,就会明白,如果这种非常短的周期是由于双星轨道运动引起的话,那它们的半径和密度都是远离正常的恒星的。假定它们的质量都等于一个太阳质量,即 M=1.99×1033\mathsf { M } = 1 . 9 9 \times 1 0 ^ { 3 3 } 克,引力常数 G=6.671×1011\mathsf { G } { = } 6 . 6 7 1 { \times } 1 0 ^ { - 1 1 } 。很显然它们的半径要比它们之间的距离要小得多。一种极端的情况是,两颗恒星靠得如此之近,以致互相挨着,也就是相切双星的情形(图1.3 )。它们的质心之间的距离就等于它们的直径,

由此我们可以估计出这种恒星半径的最大可能值。以著名的蟹状星云脉冲星 SR0531+21\mathrm { { S R 0 5 3 1 + 2 1 } } 为例,周期为33毫秒。它的半径的最大可能值为100多公里。知道了半径的最大可能值,我们就很容易估计出其密度的最小可能值,即密度要大于 108cm31 0 ^ { 8 } c m ^ { - 3 } 。实际上,在如此高密度的情况下,这种相切


图(1.3) 相切双星的情形

双星的情形是不可能存在的。因此要求它们的半径要更小,密度还要高。

这种令人吃惊的超高密度,比当时已发现的白矮星的密度要高好多个数量级。这只能是30年代所科学家从理论上预言的但从未观测到过的中子星才能满足这个条件。

如果观测到的周期是中子星轨道运动引起的,还会有轨道周期变化规律的问题。根据广义相对论,这种双星系统会有很强的引力辐射,从而导致轨道周期很快减小。然而,观测到的脉冲星的周期是越来越长的。这就从根本上排除了用双星轨道运动来解释脉冲星周期现象的可能性。

(2)恒星的径向脉动

在恒星世界中有一种称之为脉动变星的,其辐射也具有周期性。其中最重要的是造父变星。造父变星名字的由来是因为这类变星之中有一颗非常有名的成员星——仙王座δ星,中国星名叫造父一,所以天文学家就把这类变星都叫做造父变星。仙王座δ星的变光周期是5天8小时47分28秒。后来,人们陆陆续续又发现了很多与仙王座δ类似的变星,它们的变光周期各不相等,但大多数在1天到50天之间,而且以5天到6天的为最多。据估计,这类变星在银河系中可能有200多万颗。脉动变星的周期相差很大,短的在1小时以下,长的可达几百天,甚至十年。

脉动变星是星体发生有节奏的径向地膨胀和收缩而造成辐射光度周期性的变化。天文学家显然不会放过探讨这种径向运动能否产生观测到的脉冲星周期。正常恒星的脉动周期都比较长。著名的天文学家爱丁顿推导出一个周期和平均密度之间的关系式

pρ=常 数(1.2)p \sqrt {\rho} = \text {常 数} \tag {1.2}

周期越短则平均密度越高。用白矮星密度的数值来估计,其周期可达10秒,远比脉冲星的周期要长。用理论上所预言的中子星的密度来计算,其周期为1-10毫秒。这对一小部分脉冲星来说是对的,但是大多数脉冲星的周期都大于10毫秒。另一方面,脉动周期不可能很稳定、不可能有脉冲星这样精确的周期。脉动变星的可能性也被抛弃掉了。

(3)恒星自转

恒星自转是一种普遍的现象。只是自转得这快的恒星还没有发现过。恒星能不能转得这么快?按照周期是自转的反映来计算。脉冲星PSR1937+21每秒要转600多圈,蟹状星云脉冲星P 5R0531+21\mathrm { 5 R 0 5 3 1 + 2 1 } ,每秒也要转30多圈。而我们地球一天,也就是86400秒才转一圈。脉冲星真能转这么快吗?

第一个限制是显然的,在恒星的赤道上质点的线速度不能超过光速。普通恒星的巨大的半径使赤道上质点的线速度远远地超过光速。

第二个限制是恒星的自转角速度不能太大,否则赤道上的物质所受到的离心力超过引力,赤道上的物质就要被离心力甩出去而使星体崩溃。所以要求

ω2RGMR2(1.3)\omega^ {2} R \leq \frac {G M}{R ^ {2}} \tag {1.3}

这个公式可以改写为周期和密度的关系

p(3π)1/2(Gρ)1/2(1.4)p \geq (3 \pi) ^ {1 / 2} (G \rho) ^ {- 1 / 2} \tag {1.4}

对于中子星来说,自转周期短到1毫秒的脉冲星仍能满足这个关系式。到目前为止观测到的脉冲星的最短周期是1.56毫秒,恰好满足这个条件。对于白矮星,最短周期只能短到1秒。但是只有小部分脉冲星的周期大于1秒,显然不能用白矮星来解释所有的脉冲星。

理论预言的中子星,已经没有热核反应,辐射只能依靠自转能的减少来维持,这就导致中子星的自转越来越慢。恰好,观测发现脉冲星的周期是越来越长的。

关于脉冲只占周期的很小一部分的过程事实,由当时提出的快速自转磁中子星的灯塔模型很好地解决了。从此,脉冲星是自转中子星的看法就被公认了。脉冲星的发现和被证认为中子星是震惊科学界的大事。1974年主要发现者获得诺贝尔物理学奖。

五,超新星爆发是产生中子星的主要机制

在物理学家预言中子星的存在不久,天文学家就预言中子星是超新星爆发的产物。这当然是要用观测事实来验证的。1968年在超新星遗迹船帆座星云的边缘发现了一颗脉冲星PSR0833-45,周期很短,为0.089秒。它的距离和年龄都和这个超新星遗迹一致,之所以不在这个星云的中间是由于脉冲星本身的高速运行而离开了中心。这证实了这颗脉冲星是超新星爆发的产物。这一发现给致力于在蟹状星云中寻找中子星的天文学家以巨大的鼓舞,很快就在蟹状星云中找到了脉冲星,称为蟹状星云脉冲星(PSR0531+21)。周期为0.033秒,是一颗知道精确年龄的脉冲星,到1997年已是943岁。因为蟹状星云被公认是中国史书上记载的1054年的一次超新星爆发。脉冲星离开星云中心只有0.17度,两者的年龄和距离都很一致。是迄今所知最年轻的脉冲星。虽然它也有自行速度,但因年轻走得并不远,还处在星云中心附近。船帆座和蟹状星云脉冲星特别重要,不仅它们是超新星爆发产生中子星的关键证据,而且它们的辐射覆盖了整个电磁波段,从射电、光学到X射线、γ 射线都有脉冲辐射。是观测时间持续最长的两颗脉冲星。

超新星遗迹的寿命较短,只有几十万年,而脉冲星的寿命远远超过这个值。因此绝大多数脉冲星不可能找到相联系的超新星遗迹。加上脉冲星有大约每秒100千米的自行速度,年龄大的,就会跑出超新星遗迹。脉冲星专家致力于搜寻年青脉冲星和超新星遗迹相联系

的证据。近五年来取得重要进展。在总共18颗年轻脉冲星中,已有15颗找到了成协的超新星遗迹。证实了超新星爆发是中子星产生的主要机制。这个进展主要从射电超新星遗迹的高灵敏度的观测研究获得。以前的观测,由于灵敏度不高,只给出超新星遗迹中比较强的部分的射电图象,当脉冲星处在该遗迹的辐射较弱的地方时,就判断为和这个遗迹无关了。

图(1 .4)

蟹状星云
和它的脉
冲星

脉冲星和超新星遗迹空间分布的统计研究也取得重要的进展。图(1.5)分别给出超新星遗迹和脉冲星在银河系中的分布。可以看出,年龄小于1百万年的脉冲星和超新星遗迹的分布很相像。都在银道面附近。


图(1.5b) 超新星遗迹在银河系中的分布
图(1.5c) 年龄小于1百万年的脉冲星在银河系中的分布

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