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北京天文馆 天文学词典

 水共山华 2014-10-19
英文名称 中文名称 词义解释
protostar原恒星气体分子云中已经形成团块并正在坍缩成恒星、但核反应尚未开始的部分。我们银河系中可以辨认出很多原恒星(利用它们的红外辐射特别有效)。  
Proxima Centauri比邻星离太阳最近的已知恒星,目前的距离是1.295秒差距。半人马座比邻星是一颗黯淡的矮星,它的质量只有太阳的1/10。半人马座比邻星几乎可以肯定和半人马座α有物理上的联系,前者在极大距离上绕后者(本身是双星)运动。  
Ptolemy托勒密(约公元100-170),希腊天文学家,著有《天文学大成》13卷,阐释了当时认识的宇宙。托勒密使用真正的科学方法,提出本轮概念,在地心宇宙构架下,来说明观测到的天体运动。托勒密体系居于统治地位长达1 000多年。  
pulsar脉冲星发射射电波束的快速自转中子星,其射电波束时隐时现,好像来自迅速旋转的无线电“灯塔”的信号束,这在地球上的射电望远镜中引起节奏准确的脉冲式射电噪声。“脉冲星”一词是“脉冲射电源”(英文是“pulsating radio source”)的简化,是模仿“类星体”(英文是“quasar”)而杜撰的。 第一批脉冲星是乔丝琳·贝尔-伯内耳在1967年发现的。贝尔当时是剑桥大学的射电天文学家,在安东尼·休伊什指导下工作。她使用专为搜寻类星体射电“亮度”快速变化(与星光闪烁相当的射电现象)而建造的射电望远镜,(十分意外地)发现了一类以往一无所知的高速变化的射电源。 首批发现的脉冲星射电波时隐时现的快速变化,说明它们必然来自一个很小的源。一颗恒星的辐射要“齐步”运动,仅当某个以等于(或低于)光的速率传播的信号传遍整个恒星去触发辐射的爆发才有可能。所以这种爆发必定来自一个比光在一次爆发的时间内穿越的距离更小的源,否则辐射将混淆而模糊不清(有点像字宙学中的视界问题)。这就使剑桥的研究小组立刻明白他们发现的天体要比主序星小得多,甚至可能不大于地球这样的行星。再加上脉冲时间的极高精密度,促使这些射电天文学家严肃考虑他们已经探测到了地外文明世界的信号这一可能性;但不久,更多脉冲星的发现却表明,信号不是来自地外文明,而肯定是自然现象。 如果脉冲星是一类以前不知的恒星,那么它们的矮身材就意味着,它们要么是白矮星(质量与太阳相当,但被塞在一个和地球一样大的球内),要么是中子星(质量与太阳相当,但全部挤压在一个直径不到10公里的球内)。1967年,人们还从未找到过中子星存在的直接证据,所以把中子星看成假说性的猜想。但白矮星已经用光学天文方法观测到了,所以首先想到的是,脉冲星也许是脉动的白矮星,就像小型的造父变星。 不久,剑桥大学的两位理论家约翰·格里宾(John Gribbin)和约翰·斯吉林(John Skilling)彼此独立地证明,白矮星的振动只能够解释最早发现的几个脉冲星的周期,它们不可能远为快速地振动而又不破裂。果然,远为快速的脉冲星相继被发现,说明它们根本不可能是白矮星,而肯定是中子星。正是脉冲星的发现和它们被证明不可能是白矮星,才使天文学家相信中子星确实存在,并促使他们认真考虑甚至更极端的坍缩物质形态——黑洞的概念。 一旦明白了脉冲星肯定是中子星,“灯塔”模型就在天文学家中间迅速流传开来。事后我们才看到,关于这些天体的预言是相当准确的。1968年以前,只有极少数几位天文学家认真对待中子星概念,其中之一就是弗里茨·兹威基,他在1930年代曾经(在一篇和瓦尔特·巴德联名发表的论文中)指出,超新星爆发可能会留下一颗中子星。巴德后来也指出,如果兹威基的观点正确,那么寻找中子星的最佳地点将是蟹状星云,即1054年从地球上观测到的超新星遗留下来的碎片构成的膨胀云。他甚至具体指认了蟹状星云中的一颗恒星,认为它可能就是那次爆发留下的中子星。 很多年过去了,几乎无人认真对待这一思想,但在1967年,就在宣布发现脉冲星之前不久,佛朗哥·帕西尼发表一篇论文指出,如果一颗普通恒星真的坍缩而形成中子星,坍缩将使恒星的自转加快(就像旋转的溜冰人缩回手臂时那样),而且,它收缩时不但把物质挤压进较小的体积,还会增强恒星的磁场。帕西尼说,这样一个自转的磁偶极子将倾泻出大量电磁辐射,而这一能源可以说明,蟹状星云中心部分现在显示的各种细致结构物,乃是超新星本身爆发1 000年后的今天,从爆发地点仍在向外喷射物质所致。 如果帕西尼的论文发表之际没有偶然发现脉冲星,那很可能会径直去研究蟹状星云,从而导致该星云中脉冲星的发现(它果然就是巴德指认的那颗星)。但是,关于脉冲星的射电噪声脉冲是快速自转中子星的辐射束像灯塔信号那样扫过我们时所产生的明确思想,则是汤米·戈德于1968年最先发表,这就是我们所说的帕西尼-戈德模型。1969年初蟹云脉冲星的发现,排除了对这一模型的任何合理的怀疑;现在普遍认为,观测到的脉冲星辐射乃是自转中子星极强磁场(约108特斯拉,大致是地球表面磁场强度的10亿倍)中运动的电子发出的同步加速辐射,它使得生机勃勃的年轻脉冲星(比如蟹云脉冲星)除了发出射电波外,也表现为X射线源和γ射线源。在一些双星系统中发现了一类独特的脉冲星,叫做X射线脉冲星,它们的动力来自伴星物质通过吸积盘下落产生的能量。 目前已知的脉冲星超过650颗,大多数脉冲星的周期为1秒左右;最慢的一颗周期接近4秒,而已知最快的每1.6毫秒就隐现一次。总的说来,脉冲星的快慢是它们年龄的一种量度——就像我们大多数人,年纪越大,行动越迟缓。例如,蟹云脉冲星每天变慢百万分之一;但和其他年轻脉冲星一样,这种稳定的变慢有时会被自转突变所打破,这是因为星体表面破裂后进行调整以适应新的结构。然而,双星系统中的脉冲星在某些情况下会通过吸积伴星物质而提高自转速率。已知脉冲星的距离已经达到了50千秒差距,它们多半集中在银河系盘内,而这正是超新星出现最多的地方。但是,只有很少的脉冲星在超新星遗迹中,这可能是因为它们往往要在超新星碎片消散之后才“启动”,也可能是因为它们往往被超新星爆发推出去,现在已经远离了它们产生的地点。不管是什么原因,我们总算十分幸运在蟹状星云中找到了一颗脉冲星。但根据已经发现的脉冲星数目,以及从理论模型计算的脉冲星寿命,估计银河系中每20年左右就应该形成一颗脉冲星,这与超新星出现频度的估计极为符合,因而可以认为差不多每次超新星事件都确实留下了一颗中子星。许多脉冲星有很高的速度(平均为450公里每秒),使它们能跑到远离银河系平面的地方(有些甚至可以完全脱离银河系)。这可以说明为什么它们往往不在超新星遗迹近旁——它们大概是在超新星爆发的某种不对称性的推动下向外太空猛烈飞驰而去。 根据脉冲星辐射成束射出的方式,任何时候我们应该只能看到银河系可见部分中全部活动脉冲星的大约1/5。但脉冲星是很弱的辐射源,天文学家估算,银河系内今天仍然活跃的全部脉冲星中,仅仅1%在我们的射电望远镜的可及范围内,而任何时候银河系中的活动脉冲星大概有数十万颗。 有些脉冲星是在球状星团中,这使得它们比较容易发现,因为含数千颗恒星的整个星团可同时进入射电望远镜的方向束内。球状星团的很多脉冲星自转异常快速,被称为毫秒脉冲星。这些脉冲星看来是双星系统中已经通过吸积物质将“自转加速”了的老年中子星。但在球状星团里找到的30多颗毫秒脉冲星中,只有一半今天是在双星系统内,这也许是因为其他的毫秒脉冲星已经吞食了它们的伴侣(见黑寡妇脉冲星)。目前在银河系平面内也发现了毫秒脉冲星。  在先发现的650颗脉冲星中,仅仅50颗已知是双星的成员,它们大多数的伴星是正常白矮星,五颗也是中子星,三颗是极小质量恒星——因而可能是黑寡妇脉冲星的伴侣,只有一颗是普通的非简并星。有一颗脉冲星,即PSR 1257+12,拥有三个围绕它公转的大小如行星的天体。  虽然帕西尼-戈德模型相当不错地勾画了脉冲星机理的一般图像,但至今无人能够细致说明我们探测到的辐射究竟如何产生,以及辐射究竟如何成束并射向太空。但是,即使缺少这种全面认识,脉冲星已被证明是很多理论的非常珍贵的“测试台”。它们是超级精密的计时仪(许多脉冲星的精度达到厂1010分之一),而脉冲双星显示的变化最可靠地证实了阿尔伯特·爱因斯坦在其广义相对论中作出的预言。1982年发现的第一个毫秒脉冲星的周期仅仅1.6毫秒,意味着一颗质量和太阳相仿的恒星被挤压成了一个密度与原子核一样、自转高达每秒钟600次的物质球。  
pulsating universe脉动宇宙见振动宇宙。  
pulsating variables (pulsating stars)脉动变星因星体像呼吸那样多多少少有规律地向内和向外脉动而引起光度变化的恒星。脉冲星(脉冲射电源的简称)曾经一度被认为是脉动变星,但它们实际上不是。 大多数恒星在其一生的某个阶段都要经历一个脉动期。脉动变星有好几个不同类别,它们是处在不同演化阶段且具有不同质量的恒星,其中包括天琴座RR型星和造父变星,这些星已经烧完了它们核心部分的全部核燃料,已经演化到离开了赫罗图上的主序。 脉动变星亮度的变化归因于恒星外层的膨胀和收缩,而恒星的光谱(它们的颜色)也以同样的节奏变化,因为恒星的表面温度在变。脉动也可以利用恒星光谱中代表恒星表面向内和向外运动速率的多普勒效应的变化来加以测量。粗略地说来,所有这些变化的周期与恒星的密度的平方根成反比,所以恒星的密度越高,其脉动越快。  驱使恒星脉动的能量归根结底来自恒星内部的核聚变反应,这些反应产生的电磁辐射能被表面附近的氦离子捕获。当电离氦区压缩时,它捕获的能量较多因而变得较热,于是产生一个压力将它上方的物质向外推出;而当外层膨胀时,电离氦区的密度下降,它捕获的能量减少,于是压力也下降,从而使得外层回落。整个过程就这样不断重复。  
Purple Mountain Observatory紫金山天文台这大概是全世界名称最浪漫的天文台。它属于中国科学院,坐落在南京市外东北方向海拔267米的紫金山上。  
Pythagoras毕达哥拉斯(约公元前585-500),有影响的希腊哲学家,他有多方面的造诣,尤其是指出了大地是球形,行星沿圆周运动——并非根据任何科学思考,只是因为笃信圆是“完美”的形式。毕达哥拉斯的生平(甚至他的生卒年份)不详,但他以发现有关直角三角形的著名定理而闻名;以他的姓氏命名的这条定理后来在狭义相对论和广义相对论对时空关系的研究中得到巨大应用。 毕达哥拉斯定理是利用直角三角形两直角边的长度计算斜边的长度。斜边的长度是位于斜边两端的两个点之间的最短距离,所以毕达哥拉斯定理告诉我们,要计算任意两点之间的距离,只要画出直角三角形,使得那两点位于斜边的两端就行了。 在一幅普通的二维图上,两直角边是分别平行于x轴和y轴量度的,不管图的原点置于何处,这样测量的两个长度永远不变,因而由它们总能计算出斜边的长度。 在三维情况下,类似的计算要用到三个相互垂直的量度方向,通常叫做x轴、y轴和z轴。根据毕达哥拉斯定理,三个测量的长度同样决定了两点之间的最短距离,即短程线。重要的是,不管你如何设定量度x、y和z的三根轴(即参考系),用毕达哥拉斯定理算出的两点之间最短距离都相同,也就是给出惟一的短程线。这个定理甚至可以推广到四(或更多!)维度,来定义时空中的短程线以及整体宇宙或比如黑洞附近时空区的度规。由于非自转黑洞的视界是可能存在的最接近理想球形的事物,大概毕达哥拉斯也会对此表示赞许!  Pythagoras theorem 毕达哥拉斯定理,见毕达哥拉斯。    
QSOQSO=类星体。  
quagma夸胶体见夸克-胶子等离子体。  

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