Neutron Stars and Pulsars

Neutron Stars and Pulsars pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Becker, Werner 编
出品人:
页数:714
译者:
出版时间:2008-12
价格:$ 247.47
装帧:
isbn号码:9783540769644
丛书系列:
图书标签:
  • 核天体
  • 天文
  • 中子星
  • 天体物理学
  • 中子星
  • 脉冲星
  • 恒星演化
  • 高能天体物理
  • 相对论
  • 天文学
  • 观测天文学
  • 宇宙物理学
  • 致密天体
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具体描述

Neutron stars are the most compact astronomical objects in the universe which are accessible by direct observation. Studying neutron stars means studying physics in regimes unattainable in any terrestrial laboratory. Understanding their observed complex phenomena requires a wide range of scientific disciplines, including the nuclear and condensed matter physics of very dense matter in neutron star interiors, plasma physics and quantum electrodynamics of magnetospheres, and the relativistic magneto-hydrodynamics of electron-positron pulsar winds interacting with some ambient medium. Not to mention the test bed neutron stars provide for general relativity theories, and their importance as potential sources of gravitational waves. It is this variety of disciplines which, among others, makes neutron star research so fascinating, not only for those who have been working in the field for many years but also for students and young scientists. The aim of this book is to serve as a reference work which not only reviews the progress made since the early days of pulsar astronomy, but especially focuses on questions such as: 'What have we learned about the subject and how did we learn it?' , 'What are the most important open questions in this area' and 'What new tools, telescopes, observations, and calculations are needed to answer these questions?'. All authors who have contributed to this book have devoted a significant part of their scientific careers to exploring the nature of neutron stars and understanding pulsars. Everyone has paid special attention to writing educational comprehensive review articles with the needs of beginners, students and young scientists as potential readers in mind. This book will be a valuable source of information for these groups.

宇宙的脉搏:从黑洞的边缘到恒星的终章 宇宙,这片浩瀚无垠的黑暗画布,点缀着无数闪耀的星辰。我们仰望夜空,惊叹于它们的壮丽,却很少能窥探到它们背后隐藏的惊人故事——关于恒星的诞生、生命以及那戏剧性的终结。本书并非聚焦于那些我们熟知的、平静燃烧的恒星,而是将目光投向了宇宙中最极端、最神秘的存在,它们是恒星演化走到尽头的产物,是宇宙中最令人费解的奇迹。 想象一下,一颗比我们的太阳还要庞大数倍的恒星,在耗尽其核燃料的那一刻,会发生什么?它并不会就此沉寂。相反,它将迎来一场规模空前的坍缩,内部的物质被压缩到令人难以置信的密度。引力的巨大力量会压垮一切,原子结构被摧毁,质子和电子结合成中子,构成了一个全新的、密度极高的实体。这些便是 致密星,而其中最极端的两种形态,便是本书将要深入探讨的主角——中子星 和 脉冲星。 中子星:宇宙中最坚硬的物质,最奇特的实验室 中子星,顾名思义,它们几乎完全由中子构成。这是一种密度达到了原子核级别的物质,一茶匙的中子星物质,其重量可能相当于地球上所有人类的总和。想想看,如此微小的空间内,蕴含着如此巨大的质量!这种极端的密度,使得中子星拥有极其强大的引力场,足以扭曲周围的时空,甚至连光也难以逃脱。 然而,中子星并非简单地被压缩。它们的形成过程本身就是一个物理学的奇迹。当一颗大质量恒星的核心发生超新星爆发时,外层物质被炸飞,留下一个炽热、致密的核心。在这个核心内部,电子和质子在巨大的压力下发生“电子俘获”,结合成中子,并释放出难以想象的能量。这个过程,就是中子星诞生的瞬间。 这本书将带您进入一个奇妙的物理学实验室。我们将探索中子星的内部结构,那里可能存在着我们从未见过的奇特物质状态。比如,在更深处,中子是否会进一步分解,形成夸克物质?是否存在由夸克组成的“夸克星”?这些问题触及了物质的终极奥秘,也挑战着我们现有的物理理论。 我们还将讨论中子星的物理性质,例如它们的自转速度。由于角动量守恒,当恒星坍缩成密度极大的中子星时,其自转速度会急剧增加,可以达到每秒数百次。这种高速旋转,为我们理解中子星的其他奇特现象埋下了伏笔。 中子星的表面也并非平静。强烈的磁场,比地球磁场强亿万倍,是它们的另一大特征。这些磁场如何产生?它们如何影响中子星的行为?这些都是本书将要解答的谜题。 脉冲星:宇宙中的闪光灯,宇宙的信标 当我们将目光聚焦于那些高速旋转、并且拥有强大磁场的中子星时,我们就进入了 脉冲星 的领域。脉冲星之所以得名,是因为它们会周期性地向我们发射出射电、X射线或其他形式的电磁辐射。当这些辐射束恰好扫过我们的地球时,我们就能探测到一次“脉冲”。这种精确的、如时钟般规律的信号,让我们得以窥探到宇宙深处的奥秘。 脉冲星的“闪光”并非来自其表面的随机事件,而是与其强大的磁场密切相关。中子星的磁场轴通常与其自转轴不一致。当它高速旋转时,磁场线会加速带走周围的带电粒子,形成一个相对论性的喷流。这些喷流从磁极喷射而出,携带了大量的能量,并以电磁辐射的形式向外传播。就像一个宇宙级的灯塔,它的光束在太空中扫射,而当这束光恰好照射到地球时,我们就接收到了信号。 本书将深入剖析脉冲星的辐射机制。我们将理解伽马射线爆发、X射线闪耀等现象是如何在中子星附近产生的。我们会探讨不同的脉冲星类型,例如毫秒脉冲星,它们自转速度极快,可能是在与伴星的物质交换过程中加速的。我们还会研究X射线双星系统中的中子星,它们从伴星吸积物质,并可能产生耀眼的X射线爆发。 脉冲星的周期性脉冲,为天文学家提供了一个极其精确的“宇宙时钟”。通过监测脉冲星信号的微小变化,我们可以探测到宇宙中的引力波,这些来自遥远宇宙事件的涟漪,可以极大地帮助我们理解黑洞合并、超新星爆发等剧烈现象。脉冲星还被用来检验广义相对论的预言,特别是其在强引力场下的行为。 此外,脉冲星的发现本身就充满了传奇色彩。第一颗脉冲星的发现,源于一次偶然的信号探测,起初甚至被戏称为“小绿人”的信号。这个故事不仅展现了科学探索的曲折性,也凸显了当时天文学家们敏锐的洞察力。 宇宙的边界与未知的探索 致密星,无论是中子星还是脉冲星,都代表着我们目前对宇宙理解的边界。它们的存在,迫使我们不断挑战现有的物理定律,探索物质在极端条件下的行为。它们是检验我们理论的试金石,也是激发新发现的源泉。 本书将不仅仅是关于中子星和脉冲星的物理特性。它更是一次关于宇宙探索的旅程。我们将回顾天文学家们如何一步步揭开这些宇宙奇迹的面纱,从最初的理论猜想,到射电望远镜的首次探测,再到空间望远镜的高精度观测。我们将了解到,每一次观测技术的进步,都为我们打开了新的窗口,让我们能够看到更深邃、更遥远的宇宙。 我们将探讨关于这些极端天体的未解之谜。例如,中子星内部是否存在超导物质?脉冲星的磁场是如何维持其强度数十亿年的?是否存在比已知中子星更密集、更奇特的致密天体?这些问题,都指向着未来天文学研究的广阔前景。 本书还将尝试将这些宇宙现象与更宏大的宇宙图景联系起来。中子星和脉冲星在宇宙的物质循环中扮演着怎样的角色?它们如何影响星系的演化?它们是否与宇宙生命的起源或演化有关?通过理解这些极端天体,我们能够更全面地认识宇宙的运作机制。 这是一本关于宇宙中最极端、最迷人的天体的书籍。它将带您深入了解中子星那令人难以置信的密度和磁场,以及脉冲星那如时钟般精准的宇宙脉搏。我们将一起探索物理学的极限,感受宇宙的浩瀚与神秘,并激发对未知世界的好奇与向往。准备好,踏上这场深入宇宙核心的奇妙旅程吧,在那里,恒星的终结,也是宇宙最精彩的开端。

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