4 июля 1054 года в созвездии Тельца вспыхнула самая яркая Сверхновая звезда (ныне Крабовидная туманность)

Этот день в истории:

Крабовидная туманность (aka M1 или NGC или 1952) — это газообразная туманность в созвездии Тельца, являющаяся остатками сверхновой. Расположена на расстоянии около 6500 световых лет от Земли, имеет диаметр в 6 световых лет и расширяется со скоростью в 1000 км/с. В центре туманности находится нейтронная звезда. Сегодня «Крабовидная туманность» в виде продолговатого диффузного пятна доступна для наблюдений в самые скромные любительские телескопы и даже бинокли. 

Крабовидная туманность

Почти восемь тысяч лет назад в нашей Галактике произошёл мощный космический взрыв. Порождённое взрывом световое излучение достигло Земли в 1054 году. Китайские и японские астрологи отметили в этом году вспышку необычайно яркой звезды в созвездии Тельца. Первоначально звезда была видна даже днём подобно Венере, а через 23 дня блеск её настолько уменьшился, что днём она уже не была видна, а примерно через год "исчезла" с неба.

Эту 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. При рентгеновском-и гамма-излучении выше 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.

Сегодня «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.

Фотографии крабовидной туманности показывают, что в центральной её части продолжаются активные процессы. Так, на расстоянии ~ 7" к северо-западу от двух центральных звёздочек эпизодически, примерно раз в три месяца, появляются светлые жгуты. Они ориентированы перпендикулярно направлению своего движения, а их скорость достигает 0,1 с. По мере движения яркость жгута уменьшается, и он исчезает при приближении к области максимальной яркости туманности. Помимо описанного явления, долго не удавалось обнаружить другие виды активности бывшей сверхновой, пока не было установлено, что предполагаемый остаток сверхновой представляет собой пульсар. Открытие пульсара в «крабовидной» явилось прямым подтверждением правильности теории образования нейтронных звезд при вспышках сверхновых. Сложные, пока до конца не ясные эл.-магн. явления в окрестностях быстровращающейся нейтронной звезды с сильным магн. полем приводят к генерации быстрых частиц, которые в дальнейшем поступают в туманность. Излучение этих частиц при движении в магн. поле «крабовидки» и определяет весь спектр излучения аморфной массы. Появление жгутов связано с отдельными периодами повышенной активности нейтронной звезды, с выбросом большого числа релятивистских частиц и тепловой плазмы. Современные исследования показали, что нейтронные звёзды образуются при взрывах массивных звёзд. Поэтому «крабовидку» относят к остатку вспышки сверхновой II типа (к т.н. плерионам).

Туманность во всей красе видна осенью и зимой, т.к. восходит осенью около полуночи, а зимой ее видно уже с наступлением темноты. В телескоп с диаметром объектива от 100 мм М1 видна в виде слабого туманного пятнышка. В ясную ночь можно различить «клешни Краба» или разветвленную структуру туманности. При фотографировании с тем же инструментом туманность получается значительно лучше, чем ее видно невооруженным глазом.

В истории современной астрофизики «крабовидка» сыграла выдающуюся роль. Ни один другой космический объект не стимулировал развитие идей и методов современной экспериментальной и теоретической астрофизики так, как эта удивительная туманность. Она была первым источником космического радиоизлучения, отождествлённым с галактическим объектом, первым отождествлённым космическим источником рентгеновского излучения. У «крабовидки» впервые обнаружили оптическое синхротронное излучение и поляризацию излучения. В ней находится пульсар, у которого впервые было обнаружено оптическое, рентгеновское и гамма-излучение. Благодаря результатам исследований «крабовидки» стало возможным более глубоко обосновать теорию эволюции звёзд, уточнить условия, при которых эволюция завершается стадией нейтронной звезды. Открытие пульсара практически доказало существование нейтронных звёзд. На примере «крабовидки» впервые была понята роль релятивистских частиц и нейтронной звезды в эволюции остатков вспышек сверхновых. Крабовидная туманность продолжает привлекать внимание учёных как уникальная космическая лаборатория, которая позволит раскрыть многие тайны космоса.

Комментирует российский специалист по сверхновым из Института астрономии РАН Николай Чугай:

«По сей день с этой сверхновой не все ясно. Непонятна кривая блеска. Не ясно к какому типу ее отнести. С ней связана значительная часть истории астрофизики высоких энергий. Скорость ее вращения 30 раз в секунду вокруг собственной оси. Она расширяется и ее видимый размер соответствует произведению скорости расширения на то время, которое прошло. Сейчас мы видим то, что видели люди двести лет назад — хотя «сверхновая», конечно, эволюционирует. В прошлом — это был свет компактной оболочки. Если бы не было нейтронной звезды, то мы бы это излучение не увидели. От КТ мы видим то, что связано с генерацией энергии вращающейся нейтронной звезды. Напряженность магнитного поля нейтронной звезды более чем в триллион раз превышает магнитное поле Земли. Этот остаток сверхновой отличается от других остатков (Тихо, Кассиопея А и др.): здесь источник энергии - центральная нейтронная звезда, а в «тех» случаях - энергия взаимодействия оболочки с межзвездным газом».

Использовалась информация астросайтов: astronet.ru, astrogalaxy.ru, cosmos-online.ru и ru.wikipedia.org.

Анатолий Дмитриев