银河系中唯二不是中子星的脉冲星，可能挑战现有物理学理论

太空中存在着一种奇特的形体，利用空间望远镜拍摄的图像为它们建立模型，我们可以发现，在一些气体尘埃云之中，有一个闪光一闪一闪地跳动，好像心脏跳动一样有节奏。这就是脉冲星，对于天文学家来说，脉冲星十分重要 —— 通过它们，天文学家发现了第一批系外行星，而且它们保持时间的精度比原子钟还要高。不过，近期天文学家关于脉冲星的发现，可能要颠覆我们固有的认知。

梅林

在了解这个新发现之前，我们先来了解一下脉冲星。

什么是脉冲星？它是怎样被发现的？

脉冲星是一种高度磁化的致密星体。它通常是中子星，处于不断旋转中。脉冲星的磁极会发射出电磁辐射。如果脉冲星发射的电磁辐射指向地球，地球上的科学家才能观测到脉冲星的辐射。而且，更有趣的是，这种辐射是以脉冲的形式传播的。换句话说，脉冲星发射出的电磁辐射有周期节律。因此，就像前面说的，在模型中，我们才能看到类似心跳的闪光。

脉冲星的发现还有一个小故事。1967 年 10 月，剑桥大学卡文迪许实验室的一位研究生在检测射电望远镜探测到的信号时，发现了一些奇怪的信号 —— 有节奏的脉冲信号。此前，天文学家探测到的太空信号，大都是杂乱无章的，这次这位研究生发现的信号竟然有节奏，难道这是外星文明发来的信号吗？

起初，这位研究生也是这么想的。后来，在不到半年的时间里，天文学家又陆续发现了一系列有节奏的脉冲信号。天文学家才确定这是一种星体所发射的电磁辐射，并将之命名为脉冲星。最早发现这些脉冲信号的研究生的导师安东尼?休伊什还因此获得了 1974 年的诺贝尔物理学奖，不过很多人认为这更多是那位研究生的功劳。

脉冲星为什么形成了“脉冲”？

此前，天文学家普遍认为，脉冲星就是一颗快速旋转的中子星。中子星具有强烈的磁场，在磁场和中子星中带电粒子的相互作用下，产生强烈的电磁辐射。而这种电磁辐射也随着中子星的旋转而运动，磁场的磁轴与自转轴通常不平行，有的夹角甚至达到 90 度，因此电磁辐射便会周期性的指向地球。地球上的天文学家探测到的脉冲星的电磁辐射就是有节奏的脉冲信号了。

不过这种情况在 2016 年发生了改变 ——2016 年，天文学家发现了一颗不是中子星的脉冲星，它是一颗白矮星。

新发现的脉冲星打破固有认知

这颗白矮星叫 AR Scorpii，在天空中位于天蝎座方向。天文学家探测到了它有规律的电磁辐射，与脉冲星特征相同，确认其为“白矮脉冲星”。

就在近期，英国华威大学的科学家又发现了这样一颗不是中子星而是白矮星的脉冲星 ——J1912-4410。这颗脉冲星在天空中位于天鹅座方向，距离地球 773 光年，是银河系中目前发现的唯二不是中子星的脉冲星。

与 AR Scorpii 一样，J1912-4410 也有一颗红矮星伴星。天文学家之所以能发现 J1912-4410 的周期性电磁辐射，不是因为它的辐射会指向地球，而是它的超强电磁辐射会规律性地轰击红矮星，导致红矮星在多个波段上表现出周期性的变亮。

白矮星也能是脉冲星？

此前人们认为，因为角动量守恒，所以半径极度变小，密度极度增高的中子星能够快速地旋转，形成强大的电磁辐射。但白矮星的质量、密度就要小得多了。拿太阳举例的话，如果把太阳压缩成一颗中子星，那它的直径连 10 千米都不到，而如果把太阳压缩成一颗白矮星，它的直径起码跟地球差不多。那按照角动量守恒定律，白矮星的旋转速度就要比中子星小得多。根据我们现有的电磁学理论，白矮星的磁场也要弱很多，那形成的电磁辐射也要小得多，不足以表现出脉冲星的特征。

那为什么 J1912-4410 会成为一颗脉冲星呢？有的科学家猜测，可能是因为红矮星伴星的影响。他们猜测，红矮星可能与 J1912-4410 离得足够近，在 J1912-4410 引力的作用下，它能从红矮星获取质量，来保证 J1912-4410 的快速旋转。

这也只是科学家的一种猜测，还需进行进一步的研究和观测才能证实。也许事情并没有那么复杂，只是在宇宙深空中，还有我们并不了解的物理学规律，它与我们现在已知的物理学理论完全不一样。我们可以大胆地想想一下，如果通过对白矮脉冲星的研究，我们真的发现现在我们已有的物理学规律并不是在宇宙中处处都是合理的，那到时我们现有的物理学终将改写，我们现有的认知也可能完全颠覆。

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