雙脈衝星：最好的相對論實驗室
覽·科學
作者：北辰
名詞解釋
紅巨星：當一顆恒星度過它漫長的青壯年期——主序星階段，步入老年期時，它將首先變為一顆紅巨星。之所以稱它為紅巨星，是因為其本身呈現紅色，體積又很巨大的緣故。金牛座的畢宿五和牧夫座的大角星都是紅巨星。
中子星：又名波霎，她是恒星演化到末期，經由重力崩潰發生超新星爆炸之後，可能成為的少數終點之一。
太陽質量：在天文學中，太陽質量是一種質量單位，等於太陽的質量，即1.989×1030千克。
雙脈衝星現身
1967年7月，女博士研究生喬斯琳·貝爾在使用射電望遠鏡觀察太空的時候，發現天空中出現奇怪的脈衝信號。最後證明，這是一種新型的還不被人們認識的天體，它就是脈衝星。
脈衝星是老年的恒星經過一次超新星爆發之後的產物，它爆發之後就隻剩下一個核心，也就是中子星。中子星密度極高，質量不小，它們有很強的磁場，磁場從兩個磁極發射出來，向太空中噴射出錐形的能量波。由於它們瘋狂地高速自轉，所以從磁極噴射出來的能量就像是旋轉的燈塔那樣，一圈又一圈地橫掃過深邃的星空。如果地球上的人們正好處在被它掃射的範圍內，就能捕捉到它的脈衝信號，我們稱呼此類星體為脈衝星。
自喬斯琳·貝爾發現第一顆脈衝星以來，科學家發現的脈衝星已經超過1000顆。但是在2004年，天文學家發現了雙脈衝星。聽到雙脈衝星這個名字，有些人會不以為然，早在1973年，科學家就已經發現了雙脈衝星，它們被稱為PSR1913+16。
其實錯了，請注意，以前發現的所謂雙脈衝星並不是真正的雙脈衝星，它們是一顆脈衝星和一顆中子星的組合，就像是一個人跟一個黑猩猩在一起。而此次出現的這對雙脈衝星是實實在在的同類，兩顆實實在在的脈衝星在一起。
這對貨真價實的雙脈衝星編號是PSRJ0737-3039A/B。PSR三個字母告訴人們是脈衝星，後麵的兩組數字告訴人們它倆在天空的坐標，也就是赤緯度和赤經。最後的A/B告訴人們這是雙星，一個是A，另一個是B。論質量，它們倆相差無幾，A的質量是1.337個太陽質量，B的質量為1.251個太陽質量。但說到自轉周期，A與B卻有著很大的差距。A的自轉周期是0.022秒，而B的自轉周期是2.7秒。它們就像是一對燈塔，橫掃過深邃的宇宙，向宇宙宣布它們之間親密的關係。
這一對脈衝星的發現，有著戲劇化的曆史。2003年4月，B首先被發現，它的脈衝周期是22毫秒，從周期上來看，它似乎是一個很普通的脈衝星，但是它的脈衝周期會發生變化。一般來說，脈衝星的周期都很準，在幾十年內都可以當作是最準確的時鍾。它的周期變化表明，可能還有另一個伴星在它的身邊，而且這顆伴星很可能是一顆中子星，就像是以前發現的PSR1913+16那樣，是脈衝雙星。如果這樣的解釋成立，那就是一個很完美的結果，它很符合天體演化的規律。於是這一結果出現在2003年的學術刊物上。但是，事實卻不是這樣。
新的發現引來了更多的觀測者，美國的綠岸和澳大利亞的帕克斯射電望遠鏡都投入到對它的觀測中。一個月之後，新的結果出來了：它確實有一顆伴星，但是這顆伴星不是一般的中子星，而是一顆也能發出脈衝信號的中子星，也就是脈衝星。從此，天文發現史上的第一對真正的雙脈衝星出現了。
幸運和不幸運的天文學家
既然是雙星，那麼它們就肩並肩地站在一起，在一個平麵上相互做環繞運動。地球上的天文學家很幸運，也處在這個平麵上，可以看到雙脈衝星互相繞轉的過程。但是，地球上的天文學家也是不幸的。2009年，科學家發現，B的信號失蹤了，再也接收不到B的電磁脈衝信號了。原來，這是因為進動造成的結果。
把一個陀螺放在光滑的冰麵上，用鞭子抽它，陀螺就轉動起來。陀螺的自轉軸不停地指向天空中不同的方向，看起來，陀螺就像一個不倒翁那樣搖搖晃晃，這就是進動。
當發生進動的時候，B那本來對準地球的電磁波束也就偏離了方向，不再指向地球。於是，B的信號就不能被地球科學家觀測到了。
但是此刻，如果在宇宙另一個方向的某一個地方，恰好也有一些天文學家在研究這個雙脈衝星係統，那麼就會出現跟地球上科學家一樣的戲劇性結果。他們本來隻知道有一顆脈衝星，但是此刻，另一顆脈衝星的信號也掃了過來，於是，他們就發現了兩顆在一起的脈衝星。
B的信號消失了，但這僅僅是暫時的。當雙脈衝星完成一個進動周期的時候，B的信號還會再次出現，雙脈衝星的進動周期非常快，隻有21.3年。至於B的波束到底什麼時候才能再一次掃過地球，地球科學家依據僅僅觀測七年的資料，還是無法作出精確的預測。