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珞珈“理”堂 | 脉冲星的发现、科学与应用

来源:  发布时间:2018-11-26 17:31:43 点击次数:


1122日,我院博士生导师王伟教授受邀为本科生做了一场生动的学术讲座,围绕脉冲星的发现与研究历史与同学们进行分享。

王伟教授本科毕业于南京大学天文系,其后先后于中科院国家天文台、德国马普地外物理研究所获硕士、博士学位。主要从事高能天体物理、脉冲星、中子星、X射线双星、超新星与超新星遗迹、宇宙线起源及伽玛射线天文学等研究,是硬X射线调制望远镜慧眼卫星和X射线时变和偏振卫星eXTP的核心科学成员。讲座开始前,王教授宣传了我院将于明年开始组建的天文班箐英班培养计划,然后简单、清晰地梳理了天文学——这样一门古老而全新的科学的发展历程,以及我国在天文领域取得的成就和发展现状,旨在激发同学们对天文的热情,增进对其的了解。

       讲座开始,王教授先是介绍了脉冲星的发现与证实的历史——从发现稳定周期的宇宙脉冲信号提出猜测,物理学家构建了中子星模型,在极高的自转下周期性地向外辐射强脉冲信号;在观测手段不断进步的条件下,物理学家又提出超新星爆发的概念,进一步解释了中子星/脉冲星的成因,并通过观测收集到越来越多的脉冲信号源,说明了此类天体在宇宙中的广泛存在。另一方面,根据中国史料记载,发生在北宋年间的一次天文现象,“至和元年五月己酉,客星晨出天关之东南可数寸(嘉祐元年三月乃没)。”中所述的“客星”被认为是超新星爆发的直接史料记录。其后科学家通过推算,在天关星附近找到了这次爆发所留下的遗迹,命名为“蟹状星云”,并确定了其中的一个脉冲星信号源。至此,脉冲星的形成原因得到了科学观测的证实。

       其次,王教授围绕天文观测和脉冲星的一系列应用前景做了深入浅出的介绍——一方面,天文观测技术的不断进步,人类可以更好地观测地外宇宙,同时促进着物理学的飞速发展,哈勃红移、引力红移的发现与理论提出,相对论的天文检测,黑洞理论的发展,以及近来的LIGO激光干涉仪发现引力波等,天文观测在其中都扮演着极其重要的角色。另一方面,对脉冲星的继续观测研究,通过非周期性的脉冲信号,物理学家进一步发现双脉冲星系统,并以此提出引力波的产生机制,推动着广义相对论天文检测的发展。由于脉冲星的稳定周期性,且其稳定性极佳,物理学家提出了依据脉冲星的脉冲周期衡量时间的方案,并以此发展出更高精度的授时系统,并为未来可能的星际航行提供时间衡量标尺。关于脉冲星的更多研究仍尚待发掘,其应用前景是天文领域的未知宝库。

       最后,王教授结合自己的科研经历,强调了天文学作为一门实验科学的本质,并希望同学们在科学研究的过程中要持之以恒,坚持不懈,在某个领域刻苦钻研才能做出真正的成果,同时期望大家加入天文研究的大家庭,能对未来天文的发展做出自己的贡献!

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