文／山羊

脈衝星是「超小、超重、通常轉非常快」的中子星。它會從兩極發出強烈電磁波束，當光束隨著自轉掃過地球時，我們就會接收到規律的訊號，看起來就像宇宙中的燈塔，一閃一閃地發光。

毫秒脈衝 快如閃電



目前，科學家已在銀河系及其周邊發現超過3000顆脈衝星。隨著像中國「天眼」（FAST）這類大型望遠鏡投入觀測，數量還持續增加中。

天文學家估計，光是我們銀河系裡，可能就有數萬顆活躍的脈衝星。只是因為它們的光束沒有剛好掃到地球，或訊號太弱，所以還沒被發現。

目前已知轉速最快的脈衝星，每秒竟可自轉716次！換算下來，每次脈衝間隔只有約1.4毫秒，表面旋轉速度約光速的1/4，非常驚人。目前已知約有200顆這種「毫秒脈衝星」。

它們之所以能轉這麼快，主要是因恆星在塌縮時，會遵守「角動量守恆」的原理。就像花式溜冰選手一樣：當雙手張開時轉得較慢，一旦把手收進來，轉速就會突然加快。

精密時鐘 宇宙導航



不過，科學家也發現一些「慢郎中」型的脈衝星。

例如，有脈衝星每23.5秒才轉一圈；更慢的則需幾分鐘、十幾分鐘、甚至如NASA提到的約6.7小時。

這其實讓科學家很驚訝，因理論上轉這麼慢的脈衝星，應該很難再發出強烈的電磁波。

為什麼速度差異會這麼大呢？

一開始，脈衝星在超新星爆炸後誕生時，通常轉得非常快。但隨著時間流逝，不斷釋放能量後，轉速就會像被「踩煞車」一樣，逐漸變慢。當轉速慢到無法再產生足夠能量來發出電波時，脈衝星就會「熄滅」。

這道理跟我們打陀螺一樣：剛開始轉得飛快，之後慢慢減速，最後停下來倒地不起。

脈衝星的脈衝訊號非常規律，有如「宇宙中最精密的時鐘」，所以科學家利用它們做很多重要研究，如測試愛因斯坦相對論、偵測宇宙中的引力波等。

不只如此，脈衝星還有一個很酷的用途——當作「宇宙導航系統」。因為它們的訊號非常穩定，就像宇宙中的GPS。國際太空站曾利用不同方向的脈衝星訊號，判斷太空船在宇宙中的位置。