Крабовидная туманность

Крабовидная туманность
Крабовидная туманность
	остаток сверхновой
История исследования
Открыватель	Джон Бевис
Дата открытия	1731
Наблюдательные данные; (Эпоха J2000.0)
Прямое восхождение	05ч 34м 30,95с
Склонение	+22° 00′ 52,1″
Расстояние	6500 ± 1600 св. лет (2000 ± 500 пк)
Видимая звёздная величина (V)	8,4 ± 0,1
Видимые размеры	6 × 4'
Созвездие	Телец
Физические характеристики
Радиус	5,5 св. года (1,7 пк)
Абсолютная звёздная величина (V)	−3,2
Свойства	Оптический пульсар
Другие обозначения
	M 1, NGC 1952, IRAS 05314+2200, 1ES 0532+21.5, NVSS J053428+220202, 2C 481, 3C 144, 3C 144.0, 4C 21.19, LBN 833, LBN 184.62-05.65, SH 2-244, 3FHL J0534.5+2201, 2U 0531+22, 3A 0531+219, 3CR 144, 3U 0531+21, 4U 0531+21, AJG 1, CTB 18, PKS 0531+219, VRO 21.05.01, [DGW65] 25, PBC J0534.5+2201, ARGO J0535+2203 и 3FGL J0534.5+2201i
	Информация в Викиданных ?
	Медиафайлы на Викискладе

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 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 открытияПравить

Туманность является остатками сверхновой, взрыв которой наблюдался, согласно записям китайских астрономов, 4 июля 1054 года. Вспышка была видна на протяжении 23 дней невооружённым глазом даже в дневное время. Вот как описывается это событие в 52 томе китайской хроники «Сун хуэй яо»^[zh]^[2]^:65:

Первоначально эта звезда стала видимой в пятую луну первого года периода Ши-Хо^[zh] на восточном небе в созвездии Тьен-Куан. Она была видна днем подобно Венере, направляя лучи в разные стороны. Цвет ее был красно-белый. В общем она была видна днем 23 дня^[2]^:65.

Оригинальный текст (кит.)[показатьскрыть]

初，至和元年五月，晨出東方，守天關，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日

Появление данной сверхновой также засвидетельствовано в японских хрониках «Мэй-Гэтсуки»^[ja] и «Ишидао Йоки»^[ja], а также, возможно, на двух наскальных рисунках в Северной Аризоне, найденных в 1955 году. Однако в европейских и арабских хрониках это событие не упоминается^[2]^:65—67.

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.

M 1 в созвездии Телец
Прямое восхождение: 05ч 34м 30,95с
Склонение: +22° 00′ 52,1″
Рисунок Уильяма Парсонса
Мечехвост, визуальное сходство с которым дало туманности её название

Физические характеристикиПравить

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.

МассаПравить

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 торПравить

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 звездаПравить

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.

НаблюдениеПравить

«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, O_III, 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 рентгеновском диапазоне

Соседи по небу из каталога МессьеПравить

Видео NASA о Крабовидной туманности

М 35 — (к востоку в созвездии Близнецов), рассеянное скопление;
М 45 — «Плеяды» (к западу, также в созвездии Тельца);
М 36, М 37, М 38 — (к северу, в созвездии Возничего) яркие рассеянные скопления;
М 78, М 42, М 43 — (к югу, в созвездии Ориона) яркие диффузные туманности

КалибровкаПравить

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^[3]. 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^{[комм. 1]}.

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.

M 1 в рукаве Персея

Гал.долгота 184,55°
Гал.широта −5.79°
Расстояние 6500 ± 1600 св. лет

См. такжеПравить

PSR B0531+21

ПримечанияПравить

Комментарии

↑ 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.

Источники

↑ * Plerion — (Astronomy): Definition (неопр.) (недоступная ссылка — история).
↑ ¹ ² ³ Шкловский И. С. Сверхновые звезды и связанные с ними проблемы. — М.: Наука, 1976. — 4000 экз.
↑ Лидванский А. С. О вспышечной активности Крабовидной туманности, зарегистрированной установками для изучения ШАЛ // Известия РАН. Серия Физическая : журнал. — 2013. — Т. 77, № 11. — С. 1617—1619. — ISSN 0367-6765.

ЛитератураПравить

Понятов, Алексей. Загадочная // Наука и жизнь. — 2019. — № 4. — С. 26—36.
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.)
Lyne, A. G. & Graham-Smith F. Pulsar astronomy, Cambridge University Press, 1998
Manchester R. & Taylor J. Pulsars, Freeman, 1977.
Mitton, S. The Crab Nebula, Charles Schribner’s Sons, 1978.
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.

СсылкиПравить

Информация на английском и французском из оригинального «Нового общего каталога»
Информация (англ.) из Пересмотренного «Нового общего каталога»
VizieR (англ.)
NASA/IPAC Extragalactic Database (англ.)
Список публикаций, посвящённых NGC 1952
Messier 1, SEDS Messier pages (неопр.). Архивировано из оригинала 3 сентября 2011 года.
Изображения туманности с телескопа Чандра (англ.)
Рисунок M 1 лорда Росса (неопр.). Архивировано из оригинала 24 июня 2011 года.

[4] 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.

[1] * Plerion — (Astronomy): Definition (неопр.) (недоступная ссылка — история).

[Shklovsky-2] ¹ ² ³ Шкловский И. С. Сверхновые звезды и связанные с ними проблемы. — М.: Наука, 1976. — 4000 экз.

[3] Лидванский А. С. О вспышечной активности Крабовидной туманности, зарегистрированной установками для изучения ШАЛ // Известия РАН. Серия Физическая : журнал. — 2013. — Т. 77, № 11. — С. 1617—1619. — ISSN 0367-6765.

[1]

[2]

[3]

[комм. 1]