Крабовидная туманность

Статья на основе материалов из Википедии
Есть другие значения: М 1

Крабови́дная тума́нность (M 1, NGC 1952, Taurus A) — газообразная туманность в созвездии Тельца, являющаяся остатком сверхновой SN 1054 и плерионом[1].

Туманность первым наблюдал Джон Бевис в 1731 году. Она стала первым астрономическим объектом, отождествлённым с историческим взрывом сверхновой, записанным китайскими и арабскими астрономами в 1054 году. Расположенная на расстоянии около 6500 световых лет (2 кпк) от Земли, туманность имеет диаметр в 11 световых лет (3,4 пк) и расширяется со скоростью около 1500 километров в секунду.

В центре туманности находится пульсар «Crab Pulsar» (нейтронная звезда), 28—30 км в диаметре, который испускает импульсы излучения от гамма-лучей до радиоволн. В рентгеновском и гамма-диапазоне излучения свыше 30 кэВ этот пульсар является сильнейшим постоянным источником подобного излучения в нашей галактике.

Туманность выступает в качестве источника излучения для изучения небесных тел, которые заслоняют её. В 1950-х и 1960-х годах излучение наблюдалось сквозь солнечную корону при исследовании сверхкороны, также в 2003 году измеряли толщину атмосферы спутника Сатурна — Титана по тому, как он блокировал рентгеновские лучи от туманности.

История открытия

Туманность является остатками сверхновой, взрыв которой наблюдался, согласно записям арабских и китайских астрономов, 4 июля 1054 года. Вспышка была видна на протяжении 23 дней невооружённым глазом даже в дневное время.

Впервые была открыта Джоном Бевисом в 1731 году, затем переоткрыта Мессье в 1758 году.

Крабовидная туманность получила своё название от рисунка астронома Уильяма Парсонса, использовавшего 36-дюймовый телескоп в 1844 году. В этом наброске туманность очень напоминала краба (возможно, мечехвоста, не относящегося к ракообразным, английское тривиальное название которого horseshoe crab — краб-подкова). При повторном наблюдении туманности в 1848 году с помощью нового 72-дюймового телескопа Парсонс нарисовал более точный рисунок, однако название «Крабовидная туманность» осталось.

Туманность также называется Messier 1 или M 1, как первый объект Мессье, каталогизированный в 1758 году.

Физические характеристики

Крабовидная туманность в инфракрасном диапазоне (космический телескоп Спитцер)

Снимок космического телескопа Хаббл небольшой области в Крабовидной туманности, показывающий неустойчивости Рэлея — Тейлора в сложной волокнистой структуре.

Расстояние

Масса

Расчёт общей массы туманности имеет важное значение для оценки массы звезды-прародительницы сверхновой. Количество вещества, содержащееся в волокнах Крабовидной туманности (выброс масс ионизованного и нейтрального газа; в основном гелия), оценено в 4,6 ± 1,8 M☉.

Гелийсодержащий тор

Одной из многих составляющих (или аномалий) Крабовидной туманности является гелийсодержащий тор, который виден как полоса с востока на запад, пересекающая область пульсара. Тор составляет около 25 % от всего видимого выброса и содержит около 95 % гелия. Правдоподобного объяснения структуры тора пока ещё нет.

Центральная звезда

Главная статья: PSR B0531+21
В центре туманности находится пульсар PSR B0531+21, являющийся нейтронной звездой, оставшейся после взрыва сверхновой, его диаметр около 25 км. Пульсар был открыт в 1968 году; это было первое наблюдение, связывающее останки сверхновой и пульсары и послужившее основой для предположения, что пульсары являются нейтронными звёздами. Пульсар Краба вращается вокруг своей оси, совершая 30 оборотов в секунду.

Излучение пульсара также регистрируется в электромагнитном спектре, начиная от радиодиапазона и заканчивая γ-излучением.

Крабовидная туманность. Это изображение получено путём совмещения данных оптического диапазона (красный) с телескопа Хаббл и рентгеновских изображений с телескопа Чандра (синий).

Данные орбитальной обсерватории показывают неожиданные изменения в рентгеновском излучении Крабовидной туманности, вероятно связанные с окружающей средой вокруг центральной нейтронной звезды.

Ферми (гамма-телескоп NASA) зафиксировал гамма-вспышки в Крабовидной туманности.

Наблюдение

«Крабовидная туманность», в виде продолговатого диффузного пятна доступна для наблюдений в самые скромные любительские телескопы и даже бинокли. Различить структуру (волокна, клочковатость) можно лишь при наблюдениях в телескопы с апертурой от 350 мм, но и в этом случае её детализация далека от того, что обычно изображено на фотографиях.

Так называемые «дипскай»-фильтры (UHC, OIII, H-β) не помогают контрастировать изображение. Фильтры для борьбы с засветкой неба от городов (LPR и ему подобные) могут немного улучшить контраст «Крабовидной туманности» в пригородной зоне.

Крабовидная туманность в ультрафиолетовом диапазоне

Соседи по небу из каталога Мессье

Видео NASA о Крабовидной туманности

  • М35 — (к востоку в созвездии Близнецов), рассеянное скопление;
  • М45 — «Плеяды» (к западу, также в созвездии Тельца);
  • М36, М37, М38 — (к северу, в созвездии Возничего) яркие рассеянные скопления;
  • М78, М42, М43 — (к югу, в созвездии Ориона) яркие диффузные туманности

Калибровка

Крабовидная туманность долгое время использовалась для калибровки в рентгеновской и гамма-астрономии по причине яркости в рентгеновском и гамма-диапазонах, а также необычного для пульсаров постоянства плотности потока энергии туманности. В связи с этим в рентгеновской и гамма-астрономии даже получили распространение единицы измерения плотности потока «Crab» и «milliCrab».

Однако в настоящее время статус калибровочного источника Крабовидной туманностью утрачен[2]. Это произошло почти одновременно в обоих диапазонах: в рентгеновской астрономии сразу несколькими телескопами зарегистрировано сильное падение интенсивности (около 7% за срок менее 3 лет), а в гамма-астрономии, напротив, зарегистрированы сильные вспышки. Первая вспышка была зарегистрирована в сентябре 2010 года[3].

Новые данные потребовали пересмотра моделей источника и механизмов ускорения частиц в нём.

Строго периодичный сигнал, излучаемый пульсаром, используется для проверки временны́х интервалов в рентгеновских детекторах.

долготаl=184.5575 -->M 1 в рукаве Персея

См. также

Комментарии

  1. * Plerion — (Astronomy): Definition
  2. ЛИДВАНСКИЙ А.С. О ВСПЫШЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ КРАБОВИДНОЙ ТУМАННОСТИ, ЗАРЕГИСТРИРОВАННОЙ УСТАНОВКАМИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ШАЛ — https://elibrary.ru/item.asp?id — ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ФИЗИЧЕСКАЯ — журнал, 2013 — 77 — 11 — 1617–1619 — 0367-6765
  3. хотя в дальнейшем в результате анализа уже имеющихся данных были обнаружены более ранние вспышки в октябре 2007 и феврале 2009 года, а о возможной вспышке в Крабовидной туманности в области сверхвысоких энергий более чем за 20 лет до этого свидетельствовали результаты наблюдений черенковских телескопов.

Примечания

  1. * Plerion — (Astronomy): Definition
  2. ЛИДВАНСКИЙ А.С. О ВСПЫШЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ КРАБОВИДНОЙ ТУМАННОСТИ, ЗАРЕГИСТРИРОВАННОЙ УСТАНОВКАМИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ШАЛ — https://elibrary.ru/item.asp?id — ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ФИЗИЧЕСКАЯ — журнал, 2013 — 77 — 11 — 1617–1619 — 0367-6765
  3. хотя в дальнейшем в результате анализа уже имеющихся данных были обнаружены более ранние вспышки в октябре 2007 и феврале 2009 года, а о возможной вспышке в Крабовидной туманности в области сверхвысоких энергий более чем за 20 лет до этого свидетельствовали результаты наблюдений черенковских телескопов.

Литература

  1. Journal of Astronomy, part 9, chapter 56 of Sung History (Sung Shih) first printing, 1340. (Facsimile on the frontispiece of Misner, Thorne, Wheeler Gravitation, 1973.)
  2. Mitton, S. «The Crab Nebula», Charles Schribner’s Sons, 1978.
  3. Ruderman, Malvin A. Highlights of Modern Astrophysics: Old and New Neutron Stars, pp. 21-44. ISBN 0-471-82421-6, Stuart L. Shapiro and Saul A. Teukolsky. 1986.
  4. Manchester R. & Taylor J. «Pulsars», Freeman, 1977
  5. Lyne, A. G. & Graham-Smith F. «Pulsar astronomy», Cambridge University Press, 1998

Объекты Мессье