脉冲双星

脉冲双星
脉冲双星是指两颗中子星,其中一颗是脉冲星,它们沿着轨道相互绕行形成的双星系统。目前已知的脉冲双星有120个。脉冲双星的概念不仅限于此,也可以用于描述围绕其他恒星旋转的双星系统。然而,“脉冲双星”这个词通常专指最早被发现的脉冲双星,即PSR 1913+16[1]

历史发现

脉冲双星PSR1913+16是由马萨诸塞大学的罗素·胡尔斯(Russell Hulse)和约瑟夫·泰勒(Joseph Taylor)于1974年使用位于波多黎各的阿雷西博射电望远镜发现的。胡尔斯当时是一名研究生,负责该项目的日常运作,而泰勒是项目的总体负责人。他们的发现对于验证爱因斯坦广义相对论具有重要意义,并因此在1993年共同获得了诺贝尔物理学奖[2]

物理特性

脉冲双星PSR1913+16最初是在1974年8月2日被探测到的一个微弱信号所揭示的。这个信号的周期极短,仅为0.059秒,是当时已知的第二快的脉冲星。直到8月25日,胡尔斯才能使用阿雷西博望远镜对其进行更详细的观测。他们发现,这颗脉冲星的周期并不稳定,每天都有显著的变化。到了1974年9月初,胡尔斯意识到这些变化实际上是周期性的,并且可以用脉冲星在其伴星周围的多普勒效应来解释。泰勒加入研究团队后,他们确定了脉冲星绕其伴星运动的轨道周期为7小时45分钟,最高速率为300公里每秒,平均速度约为200公里每秒。这意味着脉冲星和伴星之间的平均距离大约等于太阳的半径,整个双星系统刚好能容纳在太阳内部[3]