¿De qué trata la historia de "Hombrecitos Verdes"?
En 1967, astrónomos de la Universidad de Cambridge en Inglaterra construyeron un radiotelescopio. El nuevo telescopio fue diseñado y construido para estudiar fuentes de radio utilizando fenómenos de centelleo interplanetario. El centelleo interplanetario es algo similar a lo que a menudo llamamos el fenómeno estelar "bianyan". Cuando la luz de las estrellas atraviesa la atmósfera terrestre, debido a las fluctuaciones desiguales de la atmósfera, nos parece que la luz de las estrellas parpadea, como si estuvieran parpadeando. Este fenómeno de parpadeo está relacionado con el tamaño angular del objeto luminoso con respecto a nosotros (el ángulo en el que se abre nuestra línea de visión al mirar el objeto luminoso). La estrella está muy lejos de nosotros y es básicamente un punto, por lo que es fácil parpadear mientras que el planeta está más cerca y parece un círculo en el telescopio, por lo que es difícil ver el parpadeo; Un fenómeno similar ocurre en la banda de radio, pero este parpadeo no es causado por la atmósfera, sino por el viento solar que llena el espacio interplanetario. El centelleo interplanetario también está relacionado con el tamaño angular de la fuente de radio y puede incluso proporcionar un método para calcular el diámetro angular de la fuente de radio. Para ello se construyó el nuevo telescopio de la Universidad de Cambridge. Debido a que el centelleo interplanetario es más significativo en la banda de baja frecuencia, la banda de trabajo del telescopio es 81,5 MHz. Y como el centelleo es muy rápido, el telescopio debería tener una resolución temporal alta: pero de esta manera, la relación señal-ruido. La relación es más pequeña, por lo que el área de recepción del telescopio solo se puede aumentar. El telescopio terminado cubre un área de casi 20.000 metros cuadrados y es un conjunto de antenas compuesto por antenas dipolo de 16×128.
El telescopio comenzó a observar en julio de 1967 y producía siete u ocho metros de papel de registro cada día. El papel de registro podría haberse enviado a una computadora para su análisis, pero como los instrumentos acababan de ponerse en funcionamiento, para comprobar si eran normales, se decidió que una estudiante graduada llamada Jocelyn Bell realizara un análisis manual. Unas semanas más tarde, vio en los registros que había un registro no identificable. No parecía un parpadeo ni ninguna otra interferencia. La declinación y la ascensión recta que parecían eran ambas de +23°, alrededor de las 19:20. Aunque este registro sólo ocupaba uno o dos centímetros en más de 100 metros de papel de registro, llamó la atención de Bell. Se lo contó a su instructor, Hewish, y decidieron tomar nota rápidamente del fenómeno. Después de algunos contratiempos, finalmente se obtuvo el primer récord rápido a finales de noviembre. La pluma registradora trazó una serie de impulsos, siendo el intervalo entre cada dos impulsos igual a 11/3 segundos. Mediante análisis adicionales, se descubrió que pasaba a través del haz de la antena a la misma velocidad y dirección que otras fuentes de radio, y se movía según el tiempo sidéreo, apareciendo 4 minutos antes cada día.
¡Esto es realmente un dilema! Dado que sale y se pone con la estrella, probablemente sea la onda de radio de la estrella. Pero las estrellas no pueden cambiar en una escala de tiempo de segundos. Digamos que es causado por interferencia humana. ¿Quién envía esta señal regularmente en un ciclo de 23 horas y 56 minutos? Pregunté a grupos de investigación de astronomía en todo el Reino Unido y obtuve una respuesta negativa. Otros registros demostraron que el período del pulso seguía siendo muy preciso. y estable, y se encontraron pulsos similares en otras frecuencias. Las señales de baja frecuencia llegan más tarde que las de alta frecuencia. Esto se debe a la dispersión del medio interestelar, algo bien conocido por los astrónomos. A partir de la cantidad de dispersión, calcularon que la distancia de la fuente de la señal de pulso a la Tierra es de 212 años luz, lo que está muy lejos del sistema solar, pero dentro de la Vía Láctea parece una señal enviada por "personas" desde el exterior. el cielo.
Las "personas" sensatas fuera de la Tierra han sido durante mucho tiempo un tema común en las novelas de fantasía. Algunos científicos imaginan que debido a que la atracción gravitacional en otros planetas puede ser muy fuerte, o porque sus cuerpos se han deteriorado debido al alto desarrollo de la civilización, los animales superiores en otros mundos pueden ser muy pequeños y pueden usarlos directamente. sin utilizar plantas la energía luminosa de las estrellas, por lo que su color de piel es verde... Como resultado, los "hombres verdes" se han convertido en objeto de frecuente discusión, pero pocas personas se toman en serio esta fantasía, sin embargo, el telescopio de la Universidad de Cambridge. ha recibido esta señal inexplicable. Quizás los "hombrecitos verdes" estén llamando a nuestra puerta. ¡Qué descubrimiento tan emocionante!
Pero los científicos no son personas que quieran impresionar a la gente. Hewish y sus estudiantes continuaron observando atentamente. Pensaron que si la señal realmente era enviada por los "pequeños hombres verdes", deberían vivir en un planeta determinado. El planeta gira alrededor de su "sol" y debería hacer que el intervalo de pulso aumentara. cambio, pero en realidad no existe tal cambio. A finales de enero de 1968, registros adicionales y un examen detallado de registros anteriores los convencieron de que otras tres fuentes también emitirían señales de pulso similares, por lo que la hipótesis de los "hombrecitos verdes" tuvo que ser dejada de lado porque era imposible imaginar que habría be Los "hombrecitos verdes" en cuatro lugares tan alejados entre sí se han citado para enviar señales a nuestra Tierra en la misma banda de frecuencia y en el mismo período de tiempo.
Como resultado, el esfuerzo por encontrar respuestas pasó de la vida intelectual a la naturaleza. ¿Qué tipo de cuerpo celeste puede emitir una señal de pulso tan rápida y estable? En primer lugar, la escala del cuerpo celeste debe ser muy pequeña, porque de lo contrario, los pulsos emitidos por varios puntos del cuerpo celeste que no están muy lejos de nosotros se superpondrán. entre sí y no podremos detectarlos. Basándose en la duración del pulso observada de 16 milisegundos, se puede determinar que el tamaño del área de emisión del cuerpo celeste debería ser inferior a 3.000 kilómetros. A una escala tan pequeña, parece que sólo puede ser una enana blanca o una estrella de neutrones. En segundo lugar, el período del pulso es de 1 a 3372275 segundos y es muy estable, con una precisión de 10 a 8 segundos. Hay tres tipos de procesos periódicos en los cuerpos celestes: movimiento orbital, pulsación y rotación.
Al considerar a los "hombrecitos verdes" como una posibilidad, se descartó el movimiento orbital, y mediciones de precisión posteriores descartaron la posibilidad de pulsaciones, por lo que los pulsos periódicos observados sólo podían ser causados por rotación. En tercer lugar, el período de pulso encontrado es del orden de un segundo, y dado que es causado por la rotación, significa que la estrella debe girar una vez en poco más de un segundo. Los cálculos muestran que la estrella enana blanca lleva mucho tiempo destrozada por una rotación tan loca, por lo que sólo hay una conclusión: ¡este cuerpo celeste conocido como "púlsar" es una estrella de neutrones que gira rápidamente!
En 1978 se habían encontrado más de 300 púlsares, con períodos tan cortos como 0,033 segundos y tan largos como 3,7 segundos. Nuevas observaciones demuestran además que todas son estrellas de neutrones en rotación. Por este importante descubrimiento, Hewish recibió el Premio Nobel de Física en 1974. Una predicción puramente teórica que pasó desapercibida e incluso ridiculizada en los años treinta, finalmente se confirmó en los años sesenta. Parece que si seguimos las teorías existentes hasta el final, obtendremos algunas "teorías extrañas" que son difíciles de aceptar para el mundo, pero que pueden contener verdades que serán reveladas para el desarrollo científico futuro. Lo que ocurrió con las profecías sobre las estrellas de neutrones ilustra este punto.
Entonces, ¿cómo se sabe que un púlsar es una estrella de neutrones? Lo que jugó un papel importante en la respuesta a esta pregunta no fue el primer púlsar descubierto por Bell, sino la estrella con forma de Cangrejo descubierta más tarde en octubre de 1968. Ese púlsar en la nebulosa. Hay una larga e interesante historia sobre esta estrella. Hace unos 900 años, durante la dinastía Song de mi país, se registró una supernova muy famosa. Apareció repentinamente una mañana de enero de 1054 d.C. Era tan brillante que se podía ver durante el día. Pasaron 23 días antes de que se atenuara gradualmente. 700 años después, es decir, en el siglo XVIII, un inglés usó un telescopio para ver una cosa parecida a una nube donde una vez apareció la estrella brillante. Se parecía un poco a un cangrejo, por lo que la llamó nebulosa parecida a un cangrejo. Posteriormente se descubrió que esta nebulosa aún se encuentra en expansión. Según la velocidad de expansión y el tamaño de la nebulosa, podemos calcular el momento en que comenzó a expandirse, que resultó ser el momento en que se observó la supernova en nuestro país hace 900 años. De esto se concluye que la Nebulosa del Cangrejo es el remanente de esta explosión de supernova.
Sabemos que los púlsares descubiertos anteriormente no se pueden ver con telescopios ópticos, pero el púlsar mencionado anteriormente descubierto en octubre de 1968 se puede ver con telescopios ópticos. Otros estudios de observación han demostrado que esta estrella puede emitir en períodos muy cortos y en períodos muy cortos. Señales de pulso estables en todas las bandas de ondas magnéticas.
¿Cómo se generan estos pulsos regulares? Los científicos analizaron y estudiaron cuidadosamente varias posibilidades y finalmente llegaron a la conclusión de que esto sólo puede deberse a la rotación de la estrella. Un púlsar es como un faro en rotación. Una vez cada vez que el faro gira, podemos ver la luz saliendo por su ventana. El faro sigue girando. Desde la distancia, la luz del faro sigue encendiéndose y apagándose. Lo mismo ocurre con un púlsar. Cada vez que gira, recibimos la onda electromagnética que irradia una vez, formando así un pulso intermitente. El período de pulso del púlsar de la Nebulosa del Cangrejo es de 1/30 segundos, es decir, solo toma 1. /30 de segundo para girar una vez. Para un cuerpo celeste que gira tan rápidamente, su tamaño debe ser muy pequeño, pero la luminosidad de esta estrella es muy grande, aproximadamente 100 veces la luminosidad del sol. Lo que significa que su masa es. bastante grande, su masa es muy grande y su volumen es muy pequeño, lo que significa que su densidad es muy alta, solo una estrella de neutrones compuesta de neutrones muy juntos puede tener una densidad tan alta sin desintegrarse. que el púlsar de la Nebulosa del Cangrejo es una estrella de neutrones que gira a gran velocidad
Finalmente, enumeremos algunos datos para describir las diversas propiedades extrañas del púlsar. Los púlsares son muy pequeños y una Tierra puede albergar 10 millones. Sin embargo, a pesar de su pequeño tamaño, estos maravillosos cuerpos celestes son muy fuertes y su densidad puede alcanzar cientos de millones de toneladas o incluso miles de millones de toneladas por centímetro cúbico. naves para mover un objeto del tamaño de una nuez en un púlsar El púlsar también es un mundo de temperatura ultra alta con una temperatura superficial de hasta 10 millones de grados y una temperatura central de hasta 6 mil millones de grados. En el mundo de la presión, la presión central es de aproximadamente 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000. 0,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 Se conoce ,000,000000000000 veces la radiación de energía del cuerpo celeste de un púlsar con el campo magnético más fuerte. Se puede ver que los púlsares poseen varias "condiciones físicas extremas" inalcanzables, como temperaturas ultra altas, ultra. -alta presión, densidad ultraalta, campo magnético ultrafuerte, radiación ultrafuerte, etc. Esto proporciona una base natural para estudiar el estado de la materia en condiciones extremas. Es un laboratorio ideal y ha promovido enormemente la investigación de varios. tecnologías extremas.
Es precisamente porque el descubrimiento de los púlsares ha contribuido a la prueba y el desarrollo de la teoría de la evolución estelar, la investigación de tecnologías extremas y el enriquecimiento de la comprensión humana del universo. que fue catalogado como uno de los cuatro mayores descubrimientos de la astronomía en los años 1960. El descubridor de los púlsares también ganó el Premio Nobel de Física en 1974.