脉冲星，就是变星的一种。脉冲星是在1967年首次被发现的。当时，还是一名女研究生的贝尔，发现狐狸星座有一颗星发出一种周期性的电波。经过仔细分析，科学家认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号，人们就把它命名为脉冲星。
脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律。一开始，人们对此很困惑，甚至曾想到这可能是外星人在向我们发电报联系。据说，第一颗脉冲星就曾被叫做“小绿人一号”。
经过几位天文学家一年的努力，终于证实，脉冲星就是正在快速自转的中子星。而且，正是由于它的快速自转而发出射电脉冲。
正如地球有磁场一样，恒星也有磁场；也正如地球在自转一样，恒星也都在自转着；还跟地球一样，恒星的磁场方向不一定跟自转轴在同一直线上。这样，每当恒星自转一周，它的磁场就会在空间划一个圆，而且可能扫过地球一次。
那么岂不是所有恒星都能发脉冲了？其实不然，要发出像脉冲星那样的射电信号，需要很强的磁场。而只有体积越小、质量越大的恒星，它的磁场才越强。而中子星正是这样高密度的恒星。
另一方面，当恒星体积越大、质量越大，它的自转周期就越长。我们很熟悉的地球自转一周要二十四小时。而脉冲星的自转周期竟然小到0.001337秒！要达到这个速度，连白矮星都不行。这同样说明，只有高速旋转的中子星，才可能扮演脉冲星的角色。
脉冲星
这个结论引起了巨大的轰动。因为虽然早在30年代，中子星就作为假说而被提了出来，但是一直没有得到证实，人们也不曾观测到中子星的存在。而且因为理论预言的中子星密度大得超出了人们的想象，在当时，人们还普遍对这个假说抱怀疑的态度。
直到脉冲星被发现后，经过计算，它的脉冲强度和频率只有像中子星那样体积小、密度大、质量大的星体才能达到。这样，中子星才真正由假说成为事实。这真是本世纪天文学上的一件大事。因此，脉冲星的发现，被称为二十世纪六十年代的四大天文学重要发现之一。
脉冲星是20世纪60年代天文的四大发现之一。至今，脉冲星已被我们找到了不少于1620多颗，并且已得知它们就是高速自转着的中子星。
脉冲星有个奇异的特性——短而稳的脉冲周期。所谓脉冲就是像人的脉搏一样，一下一下出现短促的无线电讯号，如贝尔发现的第一颗脉冲星，每两脉冲间隔时间是1.337秒，其他脉冲还有短到0.0014秒（编号为PSR-J1748-2446）的，最长的也不过11.765735秒（编号为PSR-J1841-0456）。那么，这样有规则的脉冲究竟是怎样产生的呢？
天文学家已经探测、研究得出结论，脉冲的形成是由于脉冲的高速自转。那为什么自转能形成脉冲呢？原理就像我们乘坐轮船在海里航行，看到过的灯塔一样。设想一座灯塔总是亮着且在不停地有规则运动，灯塔每转一圈，由它窗口射出的灯光就射到我们的船上一次。不断旋转，在我们看来，灯塔的光就连续地一明一灭。脉冲星也是一样，当它每自转一周，我们就接收到一次它辐射的电磁波，于是就形成一断一续的脉冲。脉冲这种现象，也就叫“灯塔效应”。脉冲的周期其实就是脉冲星的自转周期。
然而灯塔的光只能从窗口射出来，是不是说脉冲星也只能从某个“窗口”射出来呢？正是这样，脉冲星就是中子星，而中子星与其他星体（如太阳）发光不一样，太阳表面到处发亮，中子星则只有两个相对着的小区域才能辐射出来，其他地方辐射是跑不出来的。即是说中子星表面只有两个亮斑，别处都是暗的。这是什么原因呢？原来，中子星本身存在着极大的磁场，强磁场把辐射封闭起来，使中子星辐射只能沿着磁轴方向，从两个磁极区出来，这两磁极区就是中子星的“窗口”。
中子星的辐射从两个“窗口”出来后，在空中传播，形成两个圆锥形的辐射束。若地球刚好在这束辐射的方向上，我们就能接收到辐射，且每转一圈，这束辐射就扫过地球一次，也就形成我们接收到的有规则的脉冲信号。
灯塔模型是现在最为流行的脉冲星模型。另一种磁场震荡模型还没有被普遍接受。
脉冲星是高速自转的中子星，但并不是所有的中子星都是脉冲星。因为当中子星的辐射束不扫过地球时，我们就接收不到脉冲信号，此时中子星就不表现为脉冲星了。
脉冲星的一般符号是PSR。例如,第一个脉冲星就记为PSR1919+21。1919表示这个脉冲星的赤经是19小时19分;+21表示脉冲星的赤纬是北纬21度。
双脉冲星PSRJ0737-3039A/B的发现，让人们欣喜若狂。它是由两个脉冲星形成的双星系统。能够发现双脉冲星系统，确实是非常幸运的事情。对PSRJ0737-3039A进行计算以后，科学家预言它的脉冲轮廓形状会发生较快的演化，甚至预言在2020年左右，它的光束会由于轴线进动而从我们的视线中消失，但是，仔细的观测结果显示，预期的脉冲轮廓形状根本就没有发生变化，这对科学家的打击可是不小。预言的失败让我们感到，脉冲星的灯塔模型似乎存在着问题。
与发现脉冲星有关的故事
脉冲星被认为是“死亡之星”，是恒星在超新星阶段爆发后的产物。超新星爆发之后，就只剩下了一个“核”，仅有几十公里大小，它的旋转速度很快，有的甚至可以达到每秒714圈。在旋转过程中，它的磁场会使它形成强烈的电波向外界辐射，脉冲星就像是宇宙中的灯塔，源源不断地向外界发射电磁波，这种电磁波是间歇性的，而且有着很强的规律性。正是由于其强烈的规律性，脉冲星被认为是宇宙中最精确的时钟。
脉冲星的存在是过去人们没有预料到的，它的性质如此奇特，以至于人们在对它的认识过程中产生了很多故事。
发现脉冲星
脉冲星刚发现的时候，人们以外那是外星人向我们发射的电磁波，他们在寻求宇宙中的知音。
1967年，英国剑桥新建造了射电望远镜，这是一种新型的望远镜，它的作用是观测射电辐射受行星际物质的影响。整个装置不能移动，只能依靠各天区的周日运动进入望远镜的视场而进行逐条扫描。１９６７年７月，这台仪器正式投入使用，接受波长为３．７米。用望远镜观测并担任繁重记录处理的是休伊什的女博士研究生乔斯琳·贝尔。在观测的过程中，细心的贝尔小姐发现了一系列的奇怪的脉冲，这些脉冲的时间间距精确的相等。贝尔小姐立刻把这个消息报告给她的导师休伊什，休伊什认为这是受到了地球上某种电波的影响。但是，第二天，也是同一时间，也是同一个天区，那个神秘的脉冲信号再次出现。这一次可以证明，这个奇怪的信号不是来自于地球，它确实是来自于天外。
这是不是外星人向我们发出的文明信号呢，新闻媒体对这个问题投入了极大的热情，不久，贝尔又发现了天空中的另外几个这样的天区，最后终于证明，这是一种新型的还不被人们认识的天体——脉冲星。１９７４年，这项新发现获得了诺贝尔物理奖，奖项颁给了休伊什，以奖励他所领导的研究小组发现了脉冲星。令人遗憾的是，脉冲星的直接发现者，乔斯琳．贝尔小姐不在获奖人员之列。事实上，在脉冲星的发现中，起关键作用的应该是贝尔小姐的严谨的科学态度和极度细心的观测。
最愚蠢的一脚
就在贝尔小姐发现射电脉冲之前，有位物理学家也把他的射电望远镜对准了太空，他观测的位置是猎户座的一个脉冲星，他发现自动记录仪在发生着颤抖，这种颤抖是有一定规律可循的，但是他并没有留意这种情况，他以为自己的设备出了什么毛病，于是，他对着仪器轻轻地踢了一脚，仪器的颤抖消失了，他就是这样与发现脉冲星的桂冠擦肩而过，与他一起擦肩而过的，还有一笔诺贝尔奖金。
这最愚蠢的一脚，使他终身难忘，后悔不已。他向贝尔小姐讲述了自己的故事。但他却不愿意透露自己的身份。所以直到今天，也没有人知道这位射电天文学家是谁。
脉冲星的摇摆舞
虽然脉冲星不是外星人发射的信号，但是人们依然对外星人极感兴趣，人们认为，如果有外星人的话，他们应该在一颗行星上，于是，寻找太阳系以外的行星的工作就从来没有停止过，许多人在这条道路上艰难的向前摸索着，他们被称为猎星人。第一个发现太阳系以外行星的不是这些猎星人，而是一位研究脉冲星的科学家。
安德鲁·林恩（也有人译作 莱恩）是全球发现脉冲星最多的人。林恩发现了一类奇怪的脉冲星，其脉冲总是会早到或晚到地球几毫秒，这种情况每半年就出现一次，仿佛是脉冲星一会儿朝着我们而来，一会儿又离开我们而去，脉冲星好像是在跳摇摆舞。他把自己的这一发现发表在了著名的科学杂志《自然》上面，结果立即震惊了学术界。真是令人难以置信，林恩在偶然间发现了脉冲星被行星引力牵引在跳摇摆舞，这种摇摆的证据表明，在这颗脉冲星的周围，有行星围绕着它运行。这个发现让那些猎星人极感兴趣。
他就在安德鲁·林恩即将在美国天文学年会上发言前夕，为了充分准备他的研究资料，他开始重新检查并修正有关数据，但是这个时候，他却突然发现自己犯了一个错误：他所发现的“摇摆”，其实只是地球自身在环绕太阳运行过程中所产生的“摇摆”。由于电脑出错，先前未能考虑到这一因素，所以才出现了脉冲星“摇摆”的错误结论。林恩一下子呆了，他开始为自己的愚蠢后悔不已，最后，他终于作出了痛苦的选择，必须公开承认这一重大失误。
在美国天文学年会上。面对500位正期待着与他分享成功喜悦的同行们，林恩认错了，他说：“很不幸，这是一个错误！”但是，让他没有料到的是，500位听众竟然全体起立，为林恩的诚实热烈鼓掌。
脉冲星的行星
也就是在这一天，也就是在这次会议上，还有另一个人，也准备了相似的发言，他也是一位脉冲星观测者，他的名字叫做亚历克斯·沃尔兹坎。
但与林恩不同的是，他的证据确确实实地表明，有一颗脉冲星不仅只被一颗行星所环绕，而是具有一整套行星系统！发言之前，沃尔兹坎有些忐忑不安，因为林恩的认错无疑更强化了一种根深蒂固的观念；“脉冲星不可能有行星环绕”。不过这一次，事实证明沃尔兹坎是对的，他不仅发现了脉冲星的“摇摆”，而且计算出有3颗行星在围绕这颗脉冲星运行，并且这些行星每200天就相会一次，每一次其中两颗较大的行星都会相互影响对方，这样就使它们的轨道发生一些微妙的改变。正是这些改变，使他发现了这颗脉冲星拥有行星的秘密。
脉冲星的行星就是这样被发现了，而且它还是一个完整的行星系统，但是这个时候，那些猎星人连一个太阳系以外的行星也没有找到，这样的发现让猎星人感到十分困惑，因为脉冲星具有行星，这是天文学家过去没有想到的。脉冲星是爆发过的中子星，他怎么可能会有行星呢？
第一个日外行星系统就是这样被发现了，由于它不符合现代的天文学理论，这个发现总是让人感到有些意外。
脉冲双星
脉冲星拥有行星的发现虽然看起来显得意外，在这方面还有更加意外的发现，那就是脉冲双星。
赫尔斯是个研究生，他被当作泰勒的助手派往波多黎各的阿雷西博，用大射电望远镜观测脉冲星，那是当时最好的射电望远镜，也许正是使用了这个望远镜的原因，他发现了一种奇怪的电波，这个时候距离第一颗脉冲星的发现仅仅过了七年，人们对脉冲星的了解还很肤浅，当时赫尔斯还不能立刻确信他所看到的周期变化就是事实，经过反复观测后，他才确定该系统是双体。他把这个消息电告泰勒，泰勒立刻赶往阿雷西博，他们进一步研究后认为这是一个脉冲双星，并且一起确定了双星的周期和两颗天体之间的距离。
于是，第一颗脉冲双星就是这样被发现了，这个发现在1993年被授予诺贝尔奖，这样有关脉冲星的发现就有了两项诺贝尔奖。
双脉冲星
2003年12月，Nature上的一篇研究报告宣布发现了脉冲星PSR J0737-3039，与看起来像是一颗中子星的恒星成对出现。一个月后，当来自澳大利亚Parkes天文望远镜的数据被重新分析时，研究人员发现该中子星实际上也是另一颗脉冲星。所以这是第一个被发现的双脉冲星体系，现在的名称是PSR J0737-3039 A/B。
脉冲双星与双脉冲星是有区别的。在脉冲双星系统中，一个脉冲星与另外一个非脉冲星（可以是中子星、白矮星、甚至是普通的主序星）相伴。在双脉冲星系统中，必须是两个脉冲星相伴。目前，已经发现的脉冲双星系统已经有120个，而发现的双脉冲星系统只有一个PSRJ0737-3039A/B。
中学生发现脉冲星
从事天文研究的都是专业天文学家，他们有丰富的研究经验，也有专业的研究设备，所以他们可以取得骄人的成绩。但是，在脉冲星的发现历史上，却有着一个特别的例子，这个例子就是三名中学生发现了一颗脉冲星。通常情况下，超新星爆发后，会在原来的遗址上留下来一颗恒星的残骸，这样的残骸很可能就是脉冲星，但是，科学家没有注意到这个问题，却让三名中学生发现了。于是，这三个中学生获得了西门子-西屋科学和技术竞赛大奖。
在美国北卡罗来纳州，有三名中学生，他们都是天文发烧友，经常在一起探讨天文问题，钱德拉塞卡空间望远镜发回的资料引起了他们的兴趣，他们发现在IC443的超新星遗迹有些特别，似乎有一个点状的X射线源存在，这表明那里很可能会有一颗脉冲星。他们把这个消息报告给了专业天文学家。结果，这个发现获得了专家的认可，麻省理工学院脉冲星专家布赖恩博士对这些中学生的成果评价说：“这是一个实实在在的科学发现。有关人员都应该对此成就感到骄傲。”
脉冲星实在是一种奇异的天体，人们对它的各种特性还没有完全了解，很多发现都是事先没有预料到的。随着人们对它的了解越来越多，这方面的理论建设也就会越来越完善，故事也许不会再发生。
那是1967年8月，剑桥射电天文台的女研究生贝尔在纷乱的记录纸带上察觉到一个奇怪的“干扰”信号，经多次反复钻研，她成功地认证：地球每隔1.33秒接收到一个极其规则的脉冲。得知这一惊人消息，她的导师休伊什曾怀疑这可能是外星人——“小绿人”——发出的摩尔斯电码,他们可能在向地球问候。但是，进一步的测量表明，这个天体发出脉冲的频率精确得令人难以置信,并没有电码的明显丰富信息。接下来，贝尔又找出了另外3个类似的源，所以排除了外星人信号，因为不可能有三个“小绿人”在不同方向、同时向地球发射稳定频率信号。再经过认真仔细研究，1968年2月，贝尔和休伊什联名在英国《自然》杂志上报告了新型天体——脉冲星的发现，并认为脉冲星就是物理学家预言的超级致密的、接近黑洞的奇异天体,其半径大约10公里，其密度相当于将整个太阳压缩到北京市区的范围，因此具有超强的引力场。乒乓球大小的脉冲星物质相当于地球上一座山的重量。这是20世纪激动人心的重大发现，为人类探索自然开辟了新的领域，而且对现代物理学的发展产生了深远影响，成为上世纪60年代天文学的四大发现之一。
然而，荣誉出现了归属争议。1974年诺贝尔物理学奖桂冠只戴在导师休伊什的头上，完全忽略了学生贝尔的贡献，舆论一片哗然。英国著名天文学家霍伊尔爵士在伦敦《泰晤士报》发表谈话，他认为，贝尔应同休伊什共享诺贝尔奖，并对诺贝尔奖委员会授奖前的调查工作欠周密提出了批评，甚至认为此事件是诺贝尔奖历史上一桩丑闻、性别歧视案。霍伊尔还认为，贝尔的发现是非常重要的，但她的导师竟把这一发现扣压半年，从客观上讲就是一种盗窃。更有学者指出，“贝尔小姐作出的卓越发现，让她的导师休伊什赢得了诺贝尔物理奖”。著名天文学家曼彻斯特和泰勒所著《脉冲星》一书的扉页上写道：“献给乔瑟琳·贝尔，没有她的聪明和执著，我们不能获得脉冲星的喜悦。”
关于脉冲星真正发现者的争论和对诺贝尔奖委员会的质疑，已经历了40年。40年后的今天,它再次成为关注话题。回首往事，作为导师的休伊什获得了诺贝尔奖，无可厚非，但贝尔失去殊荣，却令人感到惋惜。如果没有贝尔对“干扰”信号一丝不苟的追究，他们可能错过脉冲星的发现。若把诺贝尔奖“竞赛”比作科学“奥运会”，那么，40年前的“裁判”们显然吹了“黑哨”，至少是误判,这玷污了诺贝尔奖的科学公正权威性。
最近，贝尔访问北京期间，笔者与她谈起脉冲星的发现经历和对诺贝尔奖的看法，她说，脉冲星发现后不久，她就被迫离开了剑桥大学。沉默稍许,她直言,上世纪60年代，科学机构普遍存在忽视学生贡献的倾向，特别是女学生。导师经常以“上级领导”自居,将学生成果窃为己有,然后想办法把学生一脚踢开。然而,1993年，两位美国天文学家因发现脉冲星双星而荣获诺贝尔奖时，诺贝尔奖委员会格外精心,邀请贝尔参加了颁奖仪式，算是一种补偿吧。1968年,离开剑桥后，她和休伊什没有再合作，直到上世纪80年代，他们才在一次国际会议上相见，并握手言和。脉冲星发现以来，除了诺贝尔奖，她荣获了十几项世界级科学奖，并成为科学大使58xs8.com