周期性的波段，竟然发现了脉冲星，如果是你能发现吗？-

天文学家乔瑟琳·贝尔叙述她发现脉冲星的经历

乔瑟琳·贝尔早期职业生涯中发现了脉冲星，但这份荣誉却授予了她的男指导教师这件事，一直被认为是天文学界不断持续着为性别歧视而抗争的象征性事件。

乔瑟琳·贝尔和许多其他杰出的天文学界女性在一本新书《The Sky is for Everyone: Women Astronomers in Their Own Words》（《天空是属于每个人的：女天文学家传记》，普林斯顿大学出版社，2022年）中回顾了她们在男性主导的物理学世界中的斗争。这本书包括了外行星科学家莎拉·西格尔，天体物理学家亚姆瓦达·那塔拉印和其他很多学者的文章。

在她的文章中，乔瑟琳·贝尔诉述了她从北爱尔兰出生，到重新将冥王星分类为矮行星的历程。如下的摘录讲述了她在英国剑桥大学的研究生工作，和她某天如何用自己帮忙搭建的望远镜所收集到的信息中发现的脉冲星。

风筝乘风而上

在1965年完成我的本科后，我搬迁到了英国剑桥，开始攻读博士。我本来没有期待能够进入剑桥，只是本着试试的心态申请了，我收到申请成功的消息时非常震惊。

在那之前，我一直住在英国高地地区的北部和西部。剑桥非常靠近伦敦，在非常富裕且豪华的东南部，所以在我到那后，我感到敬畏。学生们主要是男生，都很优雅，善于社交，对他们的能力和他们在剑桥的地位很有自信。

我是个女生，并且不是从正常招生地区来的。我注意到少数的女教员称自己为小姐或夫人，而不是博士或教授，不知道是不是为了防止吓到男人？确实，剑桥在招收我的时候出错了，他们应该在发现错误的时候把我剔除名单。所以，我决定我在剑桥的策略就是尽最大的努力工作，这样他们把我赶出去的时候，我不会感到罪恶，这样我会知道我已经尽了自己最大的努力，只是还是不够达到剑桥的标准。我推荐任何拿到名额但认为自己不够格的人这个方法。

一般来说，英国的博士课程会收到三年的资助。我和专业领域的其他五六个人花了两年时间搭建了一个射电望远镜，然后作为第一个使用者花了六个月调试和采集数据，六个月时间完成数据分析和论文的撰写。几年前，人们认为类星体是距离非常远的明亮射电源。人们所知道的只有20个，对他们的了解不是很深。

我的项目是找到越来越多的类星体。玛格丽特·克拉克的研究发现类星体是闪烁的，基于这个成果，我的博士导师托尼·休伊什获得了能够建造一个大型射电望远镜的拨款，用来寻找更多闪烁的类星体。我们在室内搭建的望远镜。我负责走线，连接器，变压器的设计。我免去了大部分（不是所有）需要用大锤敲进地面的标杆，让望远镜变得非常牢固，且能饱经风霜。

我是望远镜的第一个使用者。在两年的搭建后，射电望远镜第一次打开就能够工作了，这可能是一次记录！

望远镜看上去是正南的，光线可以在南北方向（赤纬）会晃动，但是其他方向（赤经）的扫描依赖于地球的自转。它一共有十六束东西方向的排列，所以理论上它应该有十六条光线，但是我们只买得起四个接收器。为了检测闪烁，需要使用一个短时间常数。

电脑在当时很稀缺，剑桥大学只有一个，占据了一个很大的房间，但是它的内存只堪比如今的一台笔记本电脑。很少人能够使用它，我也不能。我的数据只能记载在一捆又一捆的纸质图表上，几乎每天就有100英尺的纸的记录，而我的工作就是分析这些图表，挑选出闪烁的类星体。在六个月里，我观察到我积攒且分析了竟然有3.3米的纸质图表。我很快就习惯了识别类星体，也习惯识别这个望远镜会捕捉到的不可避免的无线电干扰。

一位艺术家描绘的脉冲星。（图片来源:宇航局戈达德航天中心）

我继续努力工作，拼命工作，需要让自己感到自己在剑桥是当之无愧的。有一个微弱的信号偶尔会和无线电的干扰和闪烁的类星体一起出现，我无法甄别它。这个信号的数据占据了纸质图表的1/4英尺部分，但是它太微小了所以在它那片天空不是经常出现。然而，因为我不知道它是什么，我经常会想起它。当我发现它经常在天空中同一个位置出现，我把这个迹象告诉了我的导师托尼·休伊什。

他立刻观察到了这个，因为它只占了纸质图表的1/4英尺部分，我们很难看清它具体是什么，需要放大。如果使用图纸记录仪表就很容易，它能够使图表纸在笔下很快移动，一切都能展开。然而，我们不能一直把记录仪一直放在那个位置，所以我不得不在那部分天空在快要凌日之前去一趟天文台，并且切换到高速记录。我做了一个月，但是只得到了满是高速记录仪的接收器的噪音记录。源头甚至消失了！当然，这是研究生学生的失误。

最终，我捕捉到了它，一串等间隔的脉冲，彼此大概间隔1.3秒。我告诉了托尼这个消息，他甚至有些不相信，怀疑自己是不是招了一个愚蠢的研究生。然而，他在第二天合适的时间来了天文台，当我准备记录时，他就在我身后看着，亲眼看到了脉冲信号。我们证实了脉冲周期和前一天是一样的。

教授同僚保罗·斯科特，和他的研究生学生罗宾·柯林斯也有一个望远镜和接收器，我们询问了他们如果设定在81.5兆赫兹，是否也能看到这个信号，他们回答了能！约翰·皮尔金顿拿走了我的两个接收器，然后归还了它们，且证实了信号出现有频率，这是自由电子扩散的特征，很可能发生在星际空间。根据对电子密度的猜测，他估算这个距离在一个星系之外。我们在想我们是否能够发布这个成果，并让人们相信，直到我发现了第二个。第二个的脉冲有一个略微不同的周期，并且在完全不一样的一片天空中。几个礼拜后，在1968年的早些时候，我发现了第三个和第四个。

我们能够开始第一个脉冲源头的成果发布，其他三个会发在第二篇文章中。有两个可能的情景来解释这种信号发射，一个是星星在震荡或者是一个星星在旋转。托尼研究过太阳耀斑，他认为是一颗震荡的白矮星，但也接受它可能是一个旋转物体的可能性。

他在自然杂志发布这个发现的一两天前在剑桥开了一个专题座谈会，似乎每位在剑桥的天文学家都参加了，弗雷德·霍伊尔坐在前排。托尼阐述了我们所发现的，并且提到他认为这可能是一个像白矮星一样震荡的星体。弗雷德在最后第一个发言，特别提出尽管他是第一次听说这些，他不认为这是一个白矮星，而是一个中子星。我惊讶于他能这么快消化大量的信息，并且提出了最终被证实为正确的观点。

发布会对于我们的发现很感兴趣，我和托尼被采访了很多次。托尼会被问到这次发现在天体物理学的意义之类的问题，而我会却被问了我的胸围、腰围还有臀围是多少，甚至问我有过几个男朋友！摄影师让我解开更多的衬衫纽扣。我恨这些，也很想对那些记者摄影师粗鲁一些，但我还没有拿到博士学位，知道自己不能做的太过。

BY:Jocelyn Bell Burnell

FY: 秋秋

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