PDF《关于脉冲星自转》

关于脉冲星自转 中子星模型的讨论 物理三班 郑凯 PB01203014 ? 中子星的历史 ? 1934年巴德等(Baade和Zwicky)提出超新星发出宇宙射线假说 ? 1967年11月乔斯琳.

贝尔(Jocelyn Bell)发现脉冲星 ? 1968年二月安东尼.休伊什在《nature》上发表提出脉冲星的假说, 获1974年诺贝尔奖. ? 朗道理论关于武仙源脉冲星X射线辐射的解释 ? 脉冲星结构示意图 ? 脉冲星的有关数据 ? 密度为亿吨/立方厘米量级. ? 半径10~30公里 ? 内部压强约有1027 atm ? 频率为每秒钟一个到几 个脉冲,最新的报道有 上万赫兹 ? 自转中子星模型 蟹状星云脉冲星图 ? 磁场类似于地球 ? 灯塔模型 脉冲星磁场的计算 ? 太阳表面平均磁场Bsun约为 1.0T,半径Rsun70万公里. ? Oppenheimer和Snyder提出脉 冲星M临界=0.69Msun~2.0Msun 此时R=9.42公里 .Baym, Pethick,Suntherland得出 中子星最大半径Rmax=164公里 稳定质量M=0.0925Msun~ 1.14Msun ? 一般认为中子星半径为10~30 公里 ? 由磁场中高斯定理 ∮B・dS=0 ,有Bsun・4πRsun 2=B・4πr2, B=Bsun・Rsun 2/r2 .取r=30公里 ,Bsun=1T ,Rsun=70万公里,得B=5.5*108T.即B约为108 ~109 T,可见磁场非常强. 关于脉冲星的几个假设 ? 1,假设脉冲星没有磁场辐射是各向同性质的. ? 2,辐射的电子大部分从中子衰变中产生,并以接近光速从表 面产生 ? 3,高速电子的辐射规律:辐射能量集中于辐射锥角θ~γ-1 ,v 越接近c,锥角越小. ? 4,可以观测到脉冲,说明锥角很小,因此说明发生辐射的电子速度 很大接近光速c. 磁镜的示意图,范-艾伦带示意 具体解释为什么从两极辐射 ? 磁镜效应产生范-艾伦带 ? 束缚低能量电子 ? 高能量电子从磁镜中漏出 ? 在两极发生碰撞 碰撞到表面产生X射线 进入磁极辐射锥 返回磁镜 结论 ? 脉冲星产生脉冲信号的机制是一高速自转的中子星 ? 脉冲星靠其两磁极附近发射粒子束辐射,随自转的周期性变化产生脉冲信号 ? 地球接收到脉冲星主要从两极发射辐射,是由于磁镜效应对低能的电 子的束缚和对高能电子在两磁极的漏出造成的 ? 进一步研究还需要电动力学量子力学等知识作为手段 参考文献 ? 【1】鲁道夫.基彭哈恩,千亿个太阳――恒星的诞生,演变,衰亡,湖南科 学技术出版社,1998:139,120,138 ? 文天,脉冲星,科学出版社,1978:37~38 ? 李承祖,赵凤章,电动力学教程,国防科技大学出版社,1997:358,358 ? 胡友秋,程福臻,刘之景:电磁学,高等教育出版社,1997:287 Thank you all…. Any questions?