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

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 к пк ) 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 к эВ 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 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 ^:65 :

Первоначально эта звезда стала видимой в пятую луну первого года 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 ^:65 .

Оригинальный текст (кит.)

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 и , а также, возможно, на двух наскальных рисунках в Северной Аризоне, найденных в 1955 году. Однако в европейских и арабских хрониках это событие не упоминается ^: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 характеристики

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

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, 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.

Соседи по небу из каталога Мессье

• 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

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 . 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 .

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. также

• PSR B0531+21

Примечания

Комментарии

Источники

Литература

• Понятов, Алексей. // 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.

Ссылки

• и из оригинального « Нового общего каталога »
• (англ.) из Пересмотренного «Нового общего каталога»
• (англ.)
• (англ.)
• (неопр.) . Архивировано из 3 сентября 2011 года.
• с телескопа Чандра (англ.)
• (неопр.) . Архивировано из 24 июня 2011 года.