Question

【題目】天文學家認為：脈沖星是旋轉(zhuǎn)的中子星。中子星的電磁輻射是連續(xù)的，沿其磁軸方向最強，其磁軸與中子星的自轉(zhuǎn)軸方向有一夾角（如圖所示）。已知某中子星的半徑，質(zhì)量，為太陽的質(zhì)量）。在地球上的接受器接收到一連串周期性的、由該中子星發(fā)出的電磁輻射形成的脈沖.試由上述看法估算地球上接收到的兩個脈沖之間的時間間隔的下限。

Answer 1

【答案】

【解析】

根據(jù)題意，可知接收到的兩個脈沖之間的時間間隔即為中子星的自轉(zhuǎn)周期，中子星做高速自轉(zhuǎn)時，位于赤道處質(zhì)量為的中子星質(zhì)元所需的向心力不能超過對應的萬有引力，否則將會因不能保持勻速圓周運動而使中子星破裂，設中子星的質(zhì)量為M，因此有

，式中.

為中子星的自轉(zhuǎn)角速度，T為中子星的自轉(zhuǎn)周期，由上述兩式，得

.

代入數(shù)據(jù)得.

故時間間隔的下限為.