PSR B0531+21 ( пульсар в Крабовидной туманности ) — относительно молодая нейтронная звезда , остаток сверхновой SN 1054 , которая наблюдалась на Земле в 1054 году . Открыт в 1968 году и стал первым отождествлённым остатком сверхновой .

Диаметр пульсара составляет примерно 25 км , скорость его вращения — 30 оборотов в секунду или один оборот каждые 33 миллисекунды . Исходящий от нейтронной звезды релятивистский поток частиц порождает синхротронное излучение , которое ответственно за основную часть излучения туманности, в диапазоне от радиоволн до гамма-лучей . Наиболее динамична внутренняя часть туманности, где поток частиц с экватора пульсара врезается в окружающую туманность, формируя ударную волну . Форма и положение этих волн быстро меняется, экваториальный поток проявляется как серия тонких и слабых линий, сначала ярких, а затем исчезающих в основной части туманности по мере удаления от пульсара. Период вращения пульсара замедляется на 38 наносекунд в день из-за большого количества энергии, уносимой потоками от пульсара . Однако наблюдаются т. н. глитчи — кратковременные сбои периодичности вращения.

Крабовидная туманность часто используется в качестве калибровочного источника в рентгеновской астрономии . Она очень ярка в рентгеновских лучах , плотность потока и спектр постоянны. Пульсар обеспечивает сильный периодический сигнал, который используется для проверки точности работы детекторов рентгеновского излучения. В рентгеновской астрономии «краб» (crab) и «милликраб» (millicrab) иногда используются в качестве единицы плотности потока энергии. Милликраб соответствует плотности потока около 2,4⋅10 ⁻¹¹ эрг ·с ⁻¹ ·см ⁻² ( 2,4⋅10 ⁻¹⁴ Вт ·м ⁻² ) в рентгеновском диапазоне 2-10 кэВ для «крабоподобного» энергетического спектра со степенной энергетической зависимостью I ( E ) = 9,5 E ^−1,1 . Лишь очень немногие источники рентгеновского излучения по плотности потока энергии превышают один краб.

История изучения

Современная история пульсара в Крабовидной туманности начинается с идентификации центральной звезды туманности в оптическом диапазоне. Упор поисков был сделан на две звезды вблизи центра туманности (именуемые в литературе как «северная» и «южная»). В сентябре 1942 года Вальтер Бааде полностью исключает «северную» звезду, но находит, что доказательства центрального положения «южной» звезды также неубедительны . Рудольф Минковский , в том же номере Astrophysical Journal , что и Бааде, проведя спектральные исследования, утверждал, что «исследования допускают, но не доказывают, вывод, что „южная“ звезда является центральной звездой туманности» .

В конце 1968 года Дэвид Х. Стейлин ( David H. Staelin ) и Эдвард Райфенштайн ( Edward C. Reifenstein III ), используя 300-футовый радиотелескоп Грин-Бэнк , сообщили об открытии двух пульсирующих радиоисточников «в районе Крабовидной туманности, которые могут даже находиться в ней» . Им были даны обозначения NP 0527 и NP 0532. Их дальнейшее изучение, в том числе Уильямом Д. Брандейтом (William D. Brundate), показало, что источник NP 0532 расположен в Крабовидной туманности . Также о радиоисточнике, совпадающем с Крабовидной туманностью, в конце 1968 года сообщил советской астроном Л. И. Матвиенко . В феврале 1969 года о пульсациях в оптическом диапазоне сообщили Нетер ( Nather ), Уорнер ( Warner ), и Макфарлейн ( Macfarlane ) . В оптическом диапазоне светит, разумеется, не сам пульсар, являющийся нейтронной звездой, а окружающие его концентрические кольца вещества, летящие от пульсара со скоростью, равной половине скорости света, светящееся гало, а также «пляшущее» пятно интенсивного излучения над полюсом пульсара и висящий туманный сгусток.

Джоселин Белл Бёрнелл , открывшая первый пульсар ( PSR B1919+21 ) в 1967 году, рассказывает, что в конце 1950-х годов одна женщина рассматривала источник в Крабовидной туманности в Университете Чикаго в телескоп, который был открыт для публики, и заметила, что источник мигает. Она сообщила об этом астроному, Эллиоту Муру, однако он заявил, что она неквалифицированный наблюдатель и то, что она увидела, было что-то другое. Джоселин Белл отмечает, что частота мерцаний источника в Крабовидной туманности в оптическом диапазоне составляет 30 Гц и поэтому только немногие люди могут что-то заметить .

В 2016 году учёные, работающие с телескопом MAGIC , сообщили о зафиксированном выбросе необычно жёсткого излучения, энергией до 1,5 тера электронвольт (ТэВ). При этом гамма-лучи, обладающие огромной энергией, синхронизировались с радио и рентгеновскими лучами .

Возможная планета

В 1970 году астроном Мишель Кёртис (Curtis Michel) предположил наличие компаньона планетарной массы, чтобы объяснить некоторые наблюдаемые вариации во времени излучения пульсара . Предполагаемый объект должен иметь массу в 0,00001 солнечных (то есть 0,01 массы Юпитера или 3,3 массы Земли ) и находиться на расстоянии 0,3 астрономической единицы от пульсара.

Примечания

Ссылки