目前已知最精確的時鐘

即便經(jīng)過數(shù)十億年之后，毫秒脈沖星的自轉(zhuǎn)周期也只會延長幾個毫秒而已，但由于天文學(xué)家們能夠精確測定其減速速率，因此他們就可以扣除減速效應(yīng)的影響并繼續(xù)將它們用作精確的計(jì)時工具。

毫秒脈沖星的自轉(zhuǎn)周期精度極高，天文學(xué)家們目前對其進(jìn)行的測量精度已經(jīng)達(dá)到了10億億分之一的量級(10的18次方分之一)。他們對于脈沖星的信號抵達(dá)地球的時間預(yù)報精度已經(jīng)達(dá)到100納秒(1納秒等于10億分之一秒)的水平。由于這樣的信號極其精確，因此任何最細(xì)微的變化都能夠揭示在脈沖星周圍以及信號在太空中傳播過程中所發(fā)生的事件。

一顆脈沖星示意圖

在太空中彌漫分布著稀疏的塵埃與氣體物質(zhì)，它們被稱作星際介質(zhì)，這些物質(zhì)會阻擋和發(fā)散來自脈沖星的信號。通過對脈沖星信號的衰減，強(qiáng)度以及發(fā)散程度進(jìn)行測量，天文學(xué)家們能夠了解星際介質(zhì)的性質(zhì)，而后者在恒星與星系形成以及演化方面都扮演著關(guān)鍵角色。

在脈沖星周圍是幫助它加速自轉(zhuǎn)的伴星�？茖W(xué)家們想要了解這顆伴星有多大，它是如何隨著時間推移而發(fā)生演化的。比如變化的磁場將如何影響其外形以及軌道性質(zhì)。對于這些，脈沖星信號的延遲，調(diào)幅以及其他性質(zhì)的變化都在向天文學(xué)家們透露著這顆伴星的諸多性質(zhì)以及它與脈沖星之間的互動狀態(tài)。

得益于對脈沖星極高精度的測定，天文學(xué)家們現(xiàn)在可以察覺脈沖信號中哪怕最細(xì)微的變化以及它背后的引力作用。在1992年，天文學(xué)家們在一顆毫秒脈沖星的周圍發(fā)現(xiàn)了一個行星系統(tǒng)，這是人類發(fā)現(xiàn)的第一個太陽系外行星系統(tǒng)。來自行星的引力影響造成脈沖星發(fā)生輕微晃動，從而對其抵達(dá)地球的脈沖信號產(chǎn)生極細(xì)微的影響。以庫卡尼發(fā)現(xiàn)的毫秒脈沖星PSR B1937+21為例，近期對其脈沖信號的精密分析同樣顯示這顆脈沖星周圍可能存在一些小型天體，其大小可能與小行星的大小接近。

通過對這類信號在射電波段，有時候甚至是在X射線乃至γ射線波段的觀測非常重要，因?yàn)檫@是天文學(xué)家們了解和研究奇異的脈沖星系統(tǒng)唯一的的途徑。同時這也是研究脈沖星獨(dú)特組成與機(jī)構(gòu)狀況的唯一途徑。

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