本帖最后由 ppenppen 于 2023-11-3 09:11 编辑
脉冲星
脉冲星的爆发位置是在南北两极,爆发中的点是在旋转轴的位置,也是极点处。其整个爆发过程同我们现实生活中的脉冲发动机类似。其过程如下,脉冲星从吸积盘获得物质,当这些物质到达脉冲星表面时,因角动量守恒和惯性,会向着脉冲星的旋转方向高速运动。在太空中的视觉看去,这些物质实际是围绕着星核高速旋转。这个旋转运动的作用效果,会减弱一部份引力,这个引力其实际就是物质在脉冲星上的重力。我们知道天体上的物质总有从重力小的地方向重力大的地方运动的趋势。所以到达脉冲星表面的物质会自然的向两极运动,但是在这个路径上还有之前吸收的物质,后来的物质就同之前的物质发生碰撞(碰撞会使进入的物质角动量减小,从而增加重力,同时一部分动能转化成热能。)和挤压(挤压使物质的温度和压力极具升高)由此法来强行挤进两个极点区内,这个过程相当于脉冲发动机的吸气过程。当两个极点区的高温时物质积累到一定厚度之后,底层的的高温高压物达到聚合反应的条件,底层物质首先发生核爆,这个高温高压的能量迅速引发附近和周围的物质发生核爆。这个过程相当于脉冲发动机的点火。脉冲星的极点爆炸发生之后,我们就可以接收到它的能量信号。爆发时,脉冲星从极点爆出大量的高能粒子和射线,但还是有一部分物质冲向脉冲星的表面,从而被脉冲星核吸收。也就是说每一次脉冲星爆发,脉冲星的本身质量会增加一点。在脉冲星爆发之后,还有大量物质流因惯性向外运动,但是因为速度不足以逃离脉冲星的引力。从而被强行拉回,拉回的物质在重力加速作用下,高速冲向星核表面以及后面吸入的物质碰撞,这个情况会再次引发核爆,但因物质数量不足,爆发能量很小。这个弱爆可能会反复几次。这个情况会让我们接收到脉冲星暴发之后的振铃现象。在这之后,脉冲星又开始在极区进行再次物质积累,由此反复循环。如下图ABCD所示。
黑洞的喷流工作原理其本质上同脉冲星一样。但是因黑洞的引力强大,核反应产生的能量也不能完全逃离黑洞的极区,只有距离极点区表面上较远的高能离子才能逃逸出来。其它位置的物质会因黑洞的核心而高速转动,这些环绕核心的运动的物质,在黑洞巨大引力作用下,构成了类似发动机缸体的效果,即使发生了高能的核反应,也不能破坏极区的物质运动状态,因此我们可以看到两股持续喷流出现在黑洞两极。
脉冲星所发出的脉冲。包含有高能粒子,伽玛射线,紫外线,可见光,红外线,全部频谱的无线电波。距离我们遥远的脉冲星,这些信息不可能被我们全部接收到。这是因为所有的脉冲信息,是从脉冲星的旋转轴两极发射出来的,但是不同的信息它们向空间发射的角度和范围是不同的。在转轴的中心两极小圆圈内,主要是高能粒子的发射源。紧挨着的小园环带,主要是伽玛射线的发射带,再接着的园环带是X射线的主要发射带,再接着的是紫外线,可见光,红外线,在赤道平面附近,无线电波高频一直到低频排列。这种频谱排列,并不是说在某一频率的发射角度上,只有这个频率的信号发射,而是在这个角度上,这个频率的能量最大。在偏离这个角度越远的地方这个频率的信号能量就越小。它的变化规律类同于黑体辐射的温度和波长分布。在转轴的中心部位,还有一些超级粒子喷涌而出,这些超级粒子可以超光速在宇宙中穿梭。比如我们地球上发现的印度死城,有可能是被它击中而形成的遗迹。(以后补图)
那么我们到底能接收得到脉冲星的什么信息。这要看我们的视线与脉冲星旋转轴的夹角是多少。如果我们距离脉冲星太远了,那么我们将可能只能接收到它的主要能量带所指向我们的信号。也就是说只能接收到脉冲星的单频信号。但是这并不是说它没有其它频率的信号,而是因其它频率的信号,因距离远,角度偏,衰减到了,我们探测不到的程度。假如我们所处的观察角度正好是在,脉冲星的赤道平面附近,那么,我们就可以同时观察到两极发出脉冲,并且脉冲幅度基本相同,但是脉冲星的南北两极的爆发频并不相同,这个情况,让我们看到脉频率毫无规律,这是因为两个不同频率的脉冲同时被接收到了的缘故。
脉冲星的脉冲频率。跟脉冲星的大小有关,越大频率越低。脉冲频率还跟吸集盘的物质丰度有关,吸集盘有均匀稳定足够多的物质,脉冲星发出的脉冲频率越高,脉冲间隔越稳定。脉冲星的发射能量只与脉冲星的体积有关。体积又同质量成正比,所以质量越大的脉冲星。每次暴发的能量越大。 |