X射線脈衝星

X射線脈衝星，是一類X射線源天體，位於銀河系。X射線脈衝星的X射線強度呈嚴格周期性變化，從不到一秒至數分鐘不等。第一顆被發現的X射線脈衝星是半人馬座X-3。

產生背景

由衛星發現的X射線源有一半以上是在銀河系內，其餘的則是活動星系的核心或星系團中的高溫氣體。銀河系內的X射線源大部分都與不同形式的坍縮恆星有關：膨脹到星際空間的超新星^[1]遺蹟，白矮星，更重要的是包含中子星的雙星系統。

原理

像射電脈衝星^[2]一樣，X射線脈衝星的中子星也在快速自轉，並有很強的磁場，磁軸相對於自轉軸有偏斜。來自伴星的氣體並不會直接落向中子星，而是被離心力拖曳而作緩慢的「螺旋線」運動，於是氣體就會形成一個薄薄的吸積盤。

在磁場能量開始超過氣體轉動能的地方，吸積盤被破壞，盤中物質被提出來，沿磁力線落向中子星的磁極。X射線是由氣體對中子星的固體外殼的撞擊而產生的。聯想到水力發電的原理，就容易理解引力場如何能把自己的能量轉變成輻射。水從足夠高處落下時會把勢能轉變成動能，於是以很高的速度撞擊渦輪機葉片，把自己的動能轉變成轉動機械能，機械能又通過磁感應最後轉變成電能和輻射。

整個過程的原動力是地球的引力場，類似的過程也在中子星的表面發生。當然，引力場越強，下落一段給定距離時引力能轉變為輻射的效率就越高。一隻10克的球由高處落到地面，只釋放很少一點熱和紅外輻射。如果它是落到白矮星表面，則釋放的引力能將會大得多，它將發出可見光和紫外輻射。

中子星表面的引力更強，自由下落速度達到10萬公里/秒，10克氣體撞擊中子星表面時以X射線輻射形式釋放的能量相當於扔在廣島的原子彈。在X射線脈衝星內，每秒鐘有1億噸氣體落到中子星的磁極上，磁極區的直徑約為1公里，被加熱到1億度的高溫，發射的X射線光度比太陽在所有波段的總光度大1萬倍。脈衝現象當然也和射電脈衝一樣是由於中子星自轉對輻射束的調製。

探測

1971年初，烏呼魯探測到半人馬座X──3。這是一個變化的X射線源，平均光度比太陽在所有波段的輻射還要強1萬倍。此外，半人馬座X──3的輻射還有周期為484秒的規則脈衝，這樣短的周期表明，它像射電脈衝星一樣是一顆快速轉動的中子星。但是，它又與射電脈衝星不同，其輻射每隔2087天會停止將近12小時，這意味着這個源是一個掩食雙星系統的成員，每當它轉到那顆大的伴星背後，輻射就被遮擋。一個嶄新而富有成果的天文學分支由此開始，這就是雙星X射線源的研究。

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