10.X 射线星

昨天晚上的物理学会——伦琴教授在一片欢呼声中向教授们和将军们作了关于 X 射线的研究报告⋯⋯。精彩表演一个接着一个，射线穿透了

利克建议把这一新发现称为“伦琴射线”（暴风雨般的掌声）。伦琴深为感谢。柯利克举杯向伦琴祝贺。48 年以来这个学会还没有举行过像这样具有划时代意义的会议。出席会议的人当中还有许多学生和其他听众。

1896 年 1 月 24 日《弗兰肯人民报》

这一章里所要讲述的恒星，它们发出的能量不是像太阳那样以肉眼可察的波长为主，我们的感觉器官对这些星体的辐射一无所察，直到 1895

它们，人们才知道这种辐射的存在。

宇宙空间居然发出伦琴射线，或者称为 X 射线，这件事看来有点奇怪。到医疗部门进行体格检查时，人们会看到，需要具备何等复杂的技术装置才能产生这种射线。那么宇宙空间的 X 射线是怎么来的呢？从原理上来看，起作用的是同一种过程：医疗装置中由于高速电子突然受阻而产生这种射线。在自然界，当某种气球被加热到以百万度计的高温，它的电子就以高速运动。当某电子闯进附近某原子核的范围中，其运动在核电场中受阻或发生偏转，就产生和 X 射线管内同样的辐射。

太阳周围的气体包层日冕的温度大约可达 200 万度。其中的快速电子和原子核发生碰撞，因此电子时而受阻，时而又加速。由此就产生了 X 射线，而日冕把 X 射线发向太空，人们利用卫星就能把它拍摄下来。可见， 即使像我们的太阳这样一颗平凡的恒星，也能告诉我们，宇宙空间确能产生 X 射线。不过，太阳的能量只有无足轻重的一部分以 X 射线的形式发射出来，而 X 射线星则是天上的点源，其辐射的主要部分处在 X 射线波长区。虽然人们认识它们的年代还不长，可是，这些年来我们由此学到不少的知识，使它们成为激动人心的天体。

乌呼鲁卫星的故事

来自宇宙空间的 X 射线并不能穿透地球的大气，而是被最高层空气吸收掉了。因此，直到人们能把遥控望远镜用气球送上地球大气高层或者用火箭射入外空时，才诞生了 X 射线天文学。经过了以太阳为主，观测日冕X 射线的早期观测阶段，人们随即又开始去探寻来自宇宙其他方向的 X 射线。这样就揭开了现代天体物理学的新篇章。

当代科学，特别是实验科学，个人创建伟业的时代已结束了。学者们结成研究组，奔赴各地参加讨论会，既集思广益，又自我提炼雕琢，还要融合合作者的见解；这样，一篇论文发表出来，其中只见研究结果，读者很难了解到成果是如何取得的。

关于 X 射线星的发现史，在这里要讲的只是从 X 射线天文学发展历程中挑选出来的若干事件，以及大批物理学家、天文学家和工程师中的某些代表人物，顺便要提及的还有一家公司。世界各地的民航机场，几乎都使用复杂装置产生弱 X 射线来检查旅客的行李。在北美洲这种设备的主要制造商是 AS＆E 公司，全名叫美国科学与工程研究公司。这家公司于 1958 年由马丁·安尼斯(MartinAnnis)创建，最初主要成员是一部分科研人员。该公司早年曾和美国最著名的工业大学之一，MIT 即麻省理工学院紧密合作，从事核武器研制。首批 X 射线卫星的问世正是归功于 AS＆E 公司。

意大利人里卡多·嘉可尼(RiccardoGiacconi)获得一份富尔布赖特(Fulbright)奖学金，于 1956 年来到美国。他以前从事物理研究，擅长宇宙射线测量。1954 年他在米兰获博士学位，到美国后，他先在布卢明顿市印第安纳大学，后来又在普林斯顿从事同类工作。有位同事劝他去 AS＆E 公司试试，于是他结识了当时已有 27 人的这家公司的董事长马丁·安尼斯。1959 年 9 月，嘉可尼开始了他在这家美国科学与工程公司的生涯。不久，安尼斯就把他介绍给布鲁诺·罗西(BrunoRossi)。物理学家罗西早在第二次世界大战前就移居美国，他最初在麻省理工学院任职，曾经和在芝加哥创建世界第一座核反应堆的大科学家恩里科·费米(EnricoFermi)进行合作研究，当时他除了在麻省理工学院兼职外，还担任美国科学与工程研究公司一个咨询组的主任。关于初次会见著名的罗西先生的情景，嘉可尼后来这样写道：“布鲁诺·罗西在他家里和我谈话时强调说，他认为， 除了某些其他空间项目外，研究各种天体的 X 射线是特别值得抓的课题。虽然这方面是个空白，但他相信，对一个完全新的领域进行探索应该会取得成果。我马上去作调查，以了解这方面人们已经掌握的情况。结果只有赫伯特·弗里德曼（HerbertFriedmann）研究了太阳的 X 射线，别的宇宙X 射线源一个也没有找到。”

嘉可尼一面筹划可能的 X 射线接收设备，一面和别人商讨测量宇宙 X 射线的可行技术方法。1960 年，美国国家航空航天管理局为第一架 X 射线望远镜开了绿灯。当时嘉可尼周围已经形成一个小组，在美国科学与工程公司从事空间试验研究。它在 1961 年发展到 70 人；1962 年，19 枚火箭与 7 颗卫星载着它的试验装置上了天，其中就有一台 X 射线接收机。试验结果表明发现了并非出自我们跟前的太阳，而是来自银河系深处甚至更遥远所在的宇宙空间 X 射线。1962 年 7 月，在天蝎星座找到第一个点源，发现了第一个 X 射线星！嘉可尼写道：“受到这一成果的鼓舞，弗里德曼和海军研究实验室的科研人员于 1963 年 4 月成功地证实了我们的发现。1963

年 9 月我向国家航空航天局呈送了一份未来工作计划，汇报了我关于观测X 射线需使用一个徐徐自转的新卫星和一架 1.2 米望远镜的设想。对我来说，在那个年代里一个明确的研究方向业已确立，只消大自然配合，来促成这一切。”

1970 年 12 月 12 日，国家航空航天局把嘉可尼小组研制的一颗卫星从

肯尼亚海岸发射上天。这天正是 1963 年肯尼亚宣布为独立国家的独立节， 人们就把这颗卫星取名叫乌呼鲁，这个斯瓦希里语单词的含义就是“自 由”。图 10-1 表示国家航空航天局画家所设想的乌呼鲁卫星在宇宙空间

的情景。卫星上的仪器在它的有效期间在天上发现了 100 多个点源。这项研究成果给里卡多·嘉可尼和他的合作者们在学术界带来了极高的声望， 也给东方和西方的天体物理学者出了许多难题；实际上我们还远没有理解乌呼鲁所发现的天体。只是近几年来我们从这些天体了解到不少知识。

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对于新发现的天体，天文学家总想弄清楚的首要问题，就是它们究竟位于何处。多数情况下，测定这些天体的距离是很困难的，不过往往只要略知数值就解决问题了。比方说，想要搞清楚那些天体是否位于我们银河系内。前面讲脉冲星时我们已经知道如何寻找这个问题的答案。办法就是去查对，它们在天上的分布是否和我们银河系中的恒星相同。检验结果见图 10-2。图中把乌呼鲁卫星所找到的 X 射线源画在坐标网格内，中央水平直线代表银河系对称平面。一望而知 X 射线源大多数集中在银河附近。恒星密布之处 X 射线源也较多。不过，即使偏离银河系平面向空中望出去， 也能遇到一些，这首先是遥远的星系成团的所在。

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下面谈谈只限于我们银河系内的 X 射线源。我们已经知道它们大致离开我们多远。平均说来它们的距离和银河系中多数恒星的距离相当，也就是说几千光年那么远。根据我们所接收到的辐射量可以估算出这些天体的原本辐射功率，其结果是，它们在 X 射线波段的辐射强度大约为太阳全波段辐射强度的 1000 倍。

武仙座 X 射线星

这里要讲的第一个对象是乌呼鲁卫星在武仙星座所发现的一个天

体，称为武仙 X-1。卫星所测到的这一天体的辐射来得可不均匀。实际上接收到的是一批 X 射线闪光，它们以 1.24 秒的间隔一个挨着一个传来， 如同图 10-3 所示。

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可是，相邻两个 X 射线脉冲的时间间隔并非严格不变。它慢慢变短，

接着又变长，这种变化以 1.70017 天的周期循环反复地进行着，大致像图10-4 所示。这种现象似乎反映这个 X 射线源时而向着我们，时而又背离我们运动，就如同它在围绕另一天体运转那样。我们可以设想有一颗星处在中心，另有一个 X 射线源沿着圆轨道围绕它运动，轨道周期为一天。假定这个源本身每隔一秒钟发出一道 X 射线闪光。看了图 10-5 就会明白，这时观测者应看到脉冲时而稀松，时而紧密的现象，和我们观测武仙座那个X 射线源所见情景相同。因此我们断定，那个 X 射线源是在围绕另一颗星运动，而轨道周期就是 1.70017 天。

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讲到这里，读者也会往下推想：两颗挨得很近的恒星相互围绕运行， 那么从地球上看去它们有时可能相互掩食。大陵五或柱二正是这样而成为我们所见的食变星的。如此看来，如果我们观测到的 X 射线源是在绕某星运动，它也就可能每公转一周，即每隔 1.70017 天被该星所掩食，X 射线信号就会相应地暂缺。

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人们果真测到了武仙 X-1 的这种现象！图 10-6 表示乌呼鲁卫星 1972

年 1 月的观测结果：每隔 1.70017 天 X 射线脉冲暂缺大约 5 小时，反映那时 X 射线源被另一颗星所遮掩！但现实的复杂性还不止于此！这 X 射线源并非不断地在发射。它处在“开机”状态的时间为 12 天，而中断这种 1.24 秒脉冲开机状态的是掩食造成的 5 小时空缺，接下来的 23 天 X 射线完全消失；再往后，又继续重复这一过程。

看见武仙源

武仙星座中发出X 射线脉冲之处都有什么呢？乌呼鲁卫星只能粗略测定该源的位置。读者看图 10-7 可知，在该天区中包含许多恒星。那么它们之中会不会有一颗是具有特色的奇异星体呢？第一个把人们的注意力引向这样一颗星的是美国天文学家威廉·利勒(WilliamLiller)。从 1936 年起这颗星就作为变星载入各种星表。

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说到这里，我们又遇上第一次世界大战期间被哈特维希请到斑贝格天文台工作的那个年轻商人——库诺·霍夫迈斯特。1936 年，他探查天文底片，在武仙座中发现一颗变星。那时霍夫迈斯特早就获得了博士学位，已经拥有一座部分由私人资金建成的个人所有天文台，正从事系统巡天以寻找变星。他在世时所发现的变星多达数千个。武仙座的这颗变星看来并不突出。霍夫迈斯特没有能确定它的亮度变化是否符合某种简单规律，例如有无周期性。当他后来再度追查此星时，已经相隔了好几个夜晚，看来它的亮度变化好像完全停止了。于是霍夫迈斯特天体从 1936 年起默默无闻

地被列在一批星表中，名目是变星武仙座 HZ。由于此星位置靠近新发现的X 射线源，现在它又重新引起人们的极大兴趣。因为那个 X 射线源的轨道周期显然是 1.70017 天，人们就要问霍夫迈斯特这颗星是否会表现同样的周期。1972 年夏，约翰和内塔·巴科尔（Neta Bahcall）分析特拉维夫天文台的观测资料，得到的结果是霍夫迈斯特这颗星的亮度果然精确地按这个周期在变化。

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由此可见，这颗看得到的星和那个 X 射线源之间存在某种方式的关联。当 X 射线脉冲暂缺，也就是 X 射线源处在这颗星背后时，星就变暗。由我们望去，当 X 射线源在这颗星跟前飞过时，星就变亮（见图 10-8）。现在人们已经懂得了这种亮度变化的原因。当 X 射线源位于可见星之前方，此星面向我们的一侧被强烈的 X 射线所加热，因此从我们这个方向看过去星就变亮。当 X 射线源绕到这颗星背后时，受到加热作用的却是这颗星背向我们的那一侧，我们是看不见的。如果扣掉这种加热效应，那么此星就是一颗质量约为太阳的两倍的正常主序星。

为什么这位有丰富经验的观测家霍夫迈斯特后来又把他的这颗星认 作不变的呢？在查阅了古老的天文底片档案资料后人们知道，这颗星的亮度变化往往停止若干年之久。那么是不是在那种时候它没有受到 X 射线源的照射？是不是在那些时期武仙X-1 也中止了发射？自从乌呼鲁卫星发现这个射线源以来，武仙 HZ 星的亮度一直保持以公转周期的节律在变化着。不过，要不了太久，它又会处于长年累月亮度不变的状态。到那时人们会明白这个 X 射线源的相应性质又将如何。

1983 年 5 月，武仙 X-1 的 X 射线突然间几乎全部消失；1984 年 3 月以来它又出现了。可是另一方面，霍夫迈斯特变星武仙 HZ 的亮度却变化如常。这反映那个 X 射线源始终处于活动状态。

X 射线星是小天体

天鹅星座中的一个源——天鹅 X-1，具有与此完全不同的特性。它的X 射线强度并无规则脉冲，而且表现为不规则的极为迅速的起伏，此外还有若干月内的变迁。在同一天区有一个变化射电源，它的变化过程和这 X 射线源的变化非常合拍：X 射线源强度变化时射电源也随之改变，射电源平静时 X 射线源也稳定。这样看来两者很可能是同一天体。近些年来，射电天文学家已经成功研究出可非常精确地测定射电源在天上位置的方

法，以致人们对 X 射线源在天空中的位置掌握到非常精确的地步，实现了把它和一颗可见恒星确切对应起来的目标。这颗星也属于一个双星系统。这样说，并不是人们能看到那里有两颗星——实际上只看到一颗，而是根据其光谱的多普勒效应表现（见附录 A 推知这颗星和一颗伴星一起每 5.6

天绕这双星系统的重心运行一周。伴星大概就是那个 X 射线星！

有些 X 射线源可短暂出现，然后消逝。有一个叫半人马 X-4 的，它的发射时间相当短；这个源曾发出周期为 6.7 分钟的脉冲，几天之后却隐没无踪。

在人们对宇宙众象的理解图中，X 射线源的地位应放在何处呢？它们显然是恒星般的天体；可是一颗恒星怎样才能发出 X 射线呢？要产生 X 射线，即使是人们已知的最热恒星的表面温度也显得实在太低了。来自一部分恒星的稀薄高温外层物质的 X 射线，如同日冕的情况那样，则是太微弱了。

这里所讲的 X 射线脉冲非常短促。武仙 X-1 的辐射上升到极大强度要不了 1/4 秒。天鹅 X-1 的不规则起伏变化出现在 1%秒以内。

可是在讲脉冲星时我们已经知道，根据亮度变化的快慢可以对辐射发源区的大小作出某种推断。这种方法既适用于光线和无线电辐射，也适用于来自乌呼鲁卫星所发现天体的 X 射线。

既然我们观测到天鹅 X-1 在 1%秒内有变化，那么 X 射线发送区显然不会大于光线在百分之几秒中所传播的距离。它小于 10000 公里，小于太阳半径的 1%，所以这种比太阳辐射更强千倍的东西该是非常小的天体。那个武仙座 X 射线源突然消失在伴星背后的骤然被食现象也反映出这点。

既然 X 射线源是很小的天体，人们自然要设想是否白矮星或中子星参与了这种现象。这样我们也就很容易理解 X 射线的由来了。在本章开头时我们谈到，产生 X 射线需要几百万度的高温。当物质落向一颗白矮星，或者甚至于一颗中子星时，强大的引力使它以极高的速度撞击星面，运动受阻后很容易产生几百万度的高温。这可算 X 射线由来的一种很自然的解释；可是，以高速降到白矮星或中子星上的物质又从何而来？后者的由来莫非是因为 X 射线星多数是，甚至也许全都是双星的成员吗？如果一颗正常星和一颗白矮星或中子星相互绕着公转，而正常星（像太阳以及许多别的恒星之类）把物质抛入空间，那么这种流离物质会有一部分被那颗伴星的引力所吸引，撞到它的表面上产生高温而发出 X 射线（参见图 10-9）。

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一个 X 射线源的演变史

现在让我们来勾画一个 X 射线源的草图。它的演变史可能如下：有两颗质量不同的星长期以来相互围绕着运动（见图 10－10）。质量较大的一颗星先耗尽了氢储存，本来它会变成红巨星，但是由于物质散失于空间或质量转移给伴星（a），它却变成一颗白矮星（b）。这时我们看到的是由一颗主序星和一颗白矮星组成的一对双星。到了这颗主序星也用尽了氢原料，胀成红巨星时，它的大小可能会超越它容许的最大限度体积，致密伴

星就会来抓走它的物质，物质冲到致密天体上就产生 X 射线。要出现这种情况，每年有一亿分之一太阳质量的物质落到一颗白矮星上就足够了。还有一种情况也可设想，就是正常星表面也有星风外流，被那颗白矮星截获一部分而产生 X 射线(c)。

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这使人想起了■藁增二伴星的演变史。本书前面已经讲过这一情况。围绕■藁增二运行的那颗白矮星在吸积物质。为什么它不是 X 射线源呢？ 也许是由于它离■藁增二过远而只能吸积从后者流出气体中的很小一部 分，这能让它发射可见光而不足以使它呈现为 X 射线星。

不过也可能在 X 射线星现象中白矮星根本没有起作用；因为我们可以设想，在一对双星中两星之一经历了一次超新星爆发而炸散[见图 10－ 10(d),(e)]，留下一颗像蟹状星云中那样的中子星，绕着相对无恙地经受住了这场爆发的伴星运转。当这一伴星发出星风或演化到要超越其最大限度容积而把物质转移到这颗中子星去的时候，气体落到后者表面所包含的能量要比白矮星的能量更大，发出的 X 射线也更强[图 10-10(f)]。由此看来，X 射线星的辐射究竟起因于什么——是白矮星还是中子星？我们很快就会明白，有几条足够的依据使当今的天体物理学者更倾向于起因是中子星。

脉冲从何而来

讲到这里，读者大概可以接受宇宙源产生 X 射线的推理了。可是我们还没有弄清楚 X 射线为什么会是脉冲形式的原因。

我们认为脉冲星的脉冲周期性是来自中子星的自转运动。和多数天体一样，我们所讲的致密天体也可能具有磁场，并且像地球那样，磁轴可能并不和自转轴一致。宇宙物质①横穿磁力线运动很困难，因此双星中的物质只能在两磁极处落到致密天体上，图 10－11 正是说明这种情况。 X 射线只能产生在物质落下之处，也就是磁极附近。由于沿着磁轴的方向会被不断落下的物质所吸收，X 射线只能在磁轴的两侧外射。一位观测者从遥远的方向去观看，会发现在致密天体的自转过程中，两磁极之一正对向他时 X 射线总是消失，在其余的时间里 X 射线就会出现，图 10－11 就表示这样的现象。

测量中子星的磁场

在讲解脉冲星时我们已经接受了这样的概念，就是它们的射电脉冲是

① 这里指带电的宇宙物质——译者注。

起因于磁场。对付 X 射线星，我们也只好借助于它。那么中子星的磁场从何而来呢？

宇宙中几乎到处都存在磁场。太阳的普遍磁场和地球磁场大致相同， 只是强度约为后者的两倍，太阳黑子内的磁场则要强至千倍以上。其他的一些恒星也发现了磁场。那么我们可以有几分把握地假定，许多恒星都有磁场。

磁场和宇宙物质是相互结合在一起的。一个物体强度增大时，它的磁场密度就会相应增大，磁场变强。当一颗恒星的一部分形成为一颗白矮星时，由于密度大为增高，原有的弱磁场会变成强万倍的新磁场。白矮星中存在这样强的磁场，事实上已得到证实。可是，如果能把恒星物质再加强压缩，达到中子星那样的密度，那么磁场强度更要猛增；磁场强度便会增大千亿倍。这就是人们推测中子星必然具有如此强大磁场的理由，而且人们果真找到了这样的磁场！

1976 年 5 月 2 日，一个气球在美国帕勒斯坦升上天空，它所装载的科学测量仪器是由慕尼黑附近加尔兴的马克斯·普朗克地外物理研究所和蒂宾根大学一个小组研制的。

约阿希姆·特吕姆佩所领导的小组已经在 X 射线研究方面积累了一定的经验，那时他们的主要任务是检验一种新探测器在实际使用中的功能。这台接收设备能测到比乌呼鲁卫星探测器所收集的能量更高的 X 射线。X 射线和光波一样，也是波长愈短，每个辐射量子的能量就愈大。计量 X 射线量子的能量最常用的单位是千电子伏（keV）。乌呼鲁卫星接收设备所“看到”的范围是从 2 到 10keV，而新接收装置能测到量子能量高于30keV 的辐射。1976 年春天进行了一次高空观测，对象是武仙 X—1，其研究的是高能量辐射的强度。

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技术愈高级化，观测者和有关数据的直接接触也愈少。1936 年，霍夫迈斯特还能够直观地用他的望远镜去察看，估算武仙座 HZ 星的亮度，并根据自己的记录立即确定这颗星从上次观测以来是否变亮，如今是把测量数据记录在磁带上并输入计算机，为此必须编出相应的计算程序以读出磁带，进行数据处理。所以不足为奇的是，5 月份的观测直到秋天才出来处理结果。这时人们才发现，随着能量的增高而不断变弱的辐射强度却在58keV 附近出现一处奇特的尖峰（见图 10-12）。如果不是特吕姆佩联想到早先他试图解释蟹状星云脉冲星的辐射所做的那些研究工作，也许这个问题会被搁置起来。

武仙 X-1 的 X 射线尖峰表明，有特大量的 X 射线量子以 58keV 的能量发射出来。我们知道，原子具有吸收以及发射波长为特定数值能量的性质。以氢原子为例，有一个电子绕着带正电的核运转（见图 10-13）。根据量子物理学，电子只能沿完全确定且可以计算的轨道运行。光线落到这

个原子上一般不起什么作用，除非这个光量子的能量恰好等于把这个电子从一个内部轨道提升到一个外部轨道所需的能量，这时原子就吸收这个光量子。如果此后保持这个原子不受外界干扰，经过相当时间后电子就跳回到最里面的轨道上去，把过剩的能量以光量子的形式发射出来。这些量子具有完全确定的能量数值，相当于从一个轨道到另一轨道的跃迁所释放的能量大小。

来自武仙源的辐射在一个非常确定的能量值即58keV 处清楚地显得特强，但是宇宙中并没有那一种足够丰富的原子以这一能量值发出辐射。特吕姆佩试图用苏联物理学家列夫·朗道（Lew Landan）所提出的一种机理来解释这种发射现象。

和这种解释关联的现象是，电子在磁场中会偏转到沿圆形环绕轨道运行的地步。磁场强，轨道就小。磁场异常强时，这种环绕轨道会小到可以和原子中的电子轨道相比。但这时有一条量子力学规则起作用，就是只允许存在定值轨道。电子从外侧轨道跃迁到内侧轨道时发射量子，其能量精确地决定于磁场强度。特吕姆佩和他的同事认为造成武仙源 X 射线强度曲线上那个尖峰的原因就在于此。如果真是这样，那里的磁场应该比地球磁场强千亿倍以上！这样强的磁场所产生作用力之巨大，连白矮星的重力也经不住而要被撕碎，因此我们只有得出武仙源是一颗中子星的结论。

所以，在包含武仙源的双星中，X 射线起因于中子星。其中原来质量较大的恒星看来在某个时候爆发为超新星而留下了这颗中子星。这已经是很久以前的事了，爆炸现场早就烟消云散。当前，物质从原先质量较小并始终处在主序附近的那颗恒星流到中子星上，当它受磁场引导而撞到磁极上时就发出 X 射线。同时有一批电子在这磁场中沿着极为微小的环绕轨道运动，当它们从外轨道跃迁到内轨道时，就产生一种附加辐射而形成了那个在 58keV 处所观测到的尖峰。

自从发射乌呼鲁卫星以来，人们发射了好些个 X 射线卫星并成功地进行了多次气球实验。X 射线天文学的最大难题是一直没有能够制造出 X 射线照相机。X 射线不能用透镜来会聚，除非沿着几乎平行于镜面的方向射来，否则反射镜也不反射 X 光。1952 年，在基尔工作的物理学家汉斯·沃尔特（Hans Wolt－er，1911－1978），正是利用这种特性使 X 射线成像的。1978 年 11 月以来，美国航空航天局所发射的卫星装载着一架 57 厘米口径的 X 射线望远镜一直在运转着。估计能被这一仪器测知的 X 射线源有一百多万个。德国第一架口径 32 厘米沃尔特望远镜已经由一枚火箭在

1979 年 2 月成功地送上了天。

X 射线爆发

近些年来，人们还发现了另一种 X 射线源。它们似乎特别多见于球状

星团中。这些 X 射线源发出形如阵雨的脉冲群，其中每个脉冲尽管往往只历时若干秒，却包含了相当于太阳每星期总共产生的那么多的能量。这种脉冲群没有武仙源的脉冲那样规则，似乎是缺乏一个控制时间的自转天体

（参见图 10—14）。虽然如此，这种脉冲群还是以相当规则的系列出现。我们有时接收到来自天蝎星座中一个球状星团的阵雨式脉冲群，即使并不遵守精确规律，却也具有 40 秒钟的循环，一次较强爆发后的宁静时间比一次较弱爆发后的要更长。这类 X 射线源可能也是物质落到致密天体上造成的；不过，使得这样释放能量不是均匀地，而是像阵雨洒落那样喷射出来的作用过程，看来不同于形成武仙源那种脉冲辐射特性的作用过程。

从第二章我们知道球状星团已到高龄，早就停止孕育恒星。人们曾倾向于把它们看作生机已尽的世界，它们发来的阵雨式脉冲群——X 射线爆发，却清楚地告诉我们那里还有活动迹象。

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宇宙中可能存在着许多我们还一无所知的中子星。也许它们全都是超新星爆发遗留下来的产物，不过也许自然界还有我们尚未了解的其他途径让中子星出世。如果不是束缚它们的伴星分出物质喷射它们，使它们活动起来，给它们活动起来，给我们发来 X 射线，我们就不知道这些天体的存在。大约在 1960 年，我在一次演讲中曾请听众作一下设想，假定有一种仪器装置能把来自宇宙空间的全部辐射转化成听得到的声音。除了星光的均匀声和太阳射电爆发声以外，人们还会听到当时已知的射电源的声音， 后者随着这些与整个天穹均匀辐射的天体的出没而涨落。这本来只是一组相当乏味的播音。20 年后的今天，我不得不修改这幅景象。如今决定宇宙之声的既有当年已知的辐射，也还有从那时以来新发现的各种源。除了均匀的声音外，人们听到许多脉冲星的低沉调；穿播其间的有 X 射线源发出的光束，比如像 MXB1730—335，它从一个球状星团中射出能量甚大的一群脉冲，也许是两两相隔 10 到 20 秒，停息几分种后又发出新的脉冲群，宇宙中不仅存在沙沙或呼呼的声响，还有滴嗒声和击鼓声，以及嗡嗡声和卡嗒卡嗒声。通过想象中的仪器才使我们的耳朵听到的，反映来自宇宙空间辐射的这种喧闹声，其起因可能还是在于中子星。

脉冲星和X 射线星是不是为我们揭示了恒星生命的可能结束介段？现在我们是否知道了一切恒星的结局不是中子星就是白矮星？这两种星体的一条奇异特性使人们推测，还存在第三种可能性需要探究。