КРАБОВИДНАЯ ТУМАННОСТЬ


КРАБОВИДНАЯ ТУМАННОСТЬ
КРАБОВИДНАЯ ТУМАННОСТЬ

- остаток вспышки сверхновой звезды, вспыхнувшей в нашей Галактике и наблюдавшейся в 1054. Название туманности связано с её формой, напоминающей клешню краба (рис. 1, слева). В оптич. диапазоне гл. размеры К. т.2529-92.jpg. Расстояние до К. т.2529-93.jpg1,7 кпк. Полная мощность излучения (болометрич. светимость)2529-94.jpg1*2*1038 эрг/с.

2529-96.jpg

Рис. 1. Фотография Крабовидной туманности: в интервале длин волн 0,63-0,67 мкм (слева), в запрещённой линии азота NII и линии водорода 2529-97.jpg (справа).

Оптич. излучение К. т. характеризуется необычайно мощным непрерывным степенным спектром, на к-рый налагаются эмиссионные линии, а линии поглощения отсутствуют. Интенсивность непрерывного спектра во много раз превосходит суммарную интенсивность эмиссионных линий, что существенно отличает К. т. от др. газовых туманностей. Спектральные линии излучаются системой тонких волокон, в то время как непрерывный спектр формируется во всём объёме. К. т. состоит из ажурной волокнистой структуры (рис. 1, слева) и "аморфной массы", излучающей непрерывный спектр. Аморфная масса представляет собой множество очень тонких нитей, к-рые заметно (за 2529-95.jpg10 лет) изменяют свои очертания и интенсивность излучения. В оптич. диапазоне излучение волокон К. т. сосредоточено гл. обр. в эмиссионных линиях Н, Не, N, О, Ne, S и Fe, а в УФ-диапазоне - и в линиях С. Относит. содержание этих элементов близко к солнечному, исключением является Не, содержание к-рого в неск. раз превышает содержание Н. Темп-pa ионизованного газа волокон 11 000- 18 300 К, концентрация электронов от 550 до 3500 см -3. Полная масса всей системы волокон 0,5-2 2529-98.jpg. Система волокон в целом расширяется, и, как показывают доплеровские смещения эмиссионных линий, скорость расширения лежит в пределах 700-1500 км/с. Анализ собственных движений отд. волокон приводит к неожиданному результату: это расширение происходит не с замедлением, а с ускорением 2529-99.jpg0,0012 см/с 2. Для поддержания этого ускорения необходима мощность

2529-100.jpg 4*1038 эрг/с.

В радиодиапазоне угл. размеры К. т. такие же, как В оптическом, и граница радиоизображения практически совпадает с контурами оптич.-изображения. Радиоизлучение образуется во всём объёме туманности, причём его интенсивность увеличивается по мере приближения к её центру. В рентг. диапазоне излучение исходит из центр. области с угл. диаметром 2529-101.jpg. Наблюдаемый спектр непрерывного излучения К. т. представлен на рис. 2. Ок. 65% полной мощности излучения приходится на спектральный интервал от видимого до рентг. излучения. Излучение в радиодиапазоне, а также в оптич. и рентг. диапазонах обладает сильной линейной поляризацией. Нетепловой характер спектра и наличие линейной поляризации указывают на синхротронную природу излучения К. т.

2529-102.jpg

Рис. 2. Спектр Крабовидной туманности (спектр суммарного излучения собственно туманности и содержащегося в ней пульсара) в диапазоне от 107 до 1024 Гц(2529-103.jpg - спектральный индекс). Штриховая линия - спектр пульсара.

Излучение К. т. генерируется синхротронным механизмом не только в радиодиапазоне, но и в оптич., рентг. и, возможно, гамма-диапазонах. Синхротронное излучение возникает при движении ультрарелятивистских электронов в магн. поле туманности, напряжённость к-рого 5*10-4-10-3 Э. Это магн. поле, как показывает характер распределения поляризации по туманности, обладает регулярной крупномасштабной структурой. Полная масса релятивистских частиц, движущихся вдоль линий магн. поля и проявляющих себя в оптич. диапазоне как нити аморфной массы, равна 2529-104.jpg10-62529-105.jpg Единый энергетич. спектр релятивистских электронов порождает и единый синхротронный спектр туманности. Радиоизлучение генерируется электронами с энергией 108-109 эВ. характерное время жизни таких электронов, обусловленное потерями на излучение, исчисляется тысячами лет. В оптич. и рентг. диапазонах излучают электроны с энергиями соответственно 2529-106.jpg1011-1012 эВ и 2529-107.jpg1015 эВ и характерными временами жизни 2529-108.jpg80 лет и 2529-109.jpg70 сут. Очевидно, для создания наблюдаемого спектра излучения К. т. необходима непрерывная инжекция релятивистских электронов в туманность.

Лишь с обнаружением пульсара в К. т. стала ясна полная картина физ. процессов в ней. Пульсар в К. т.- это звёздный остаток вспышки Сверхновой 1054. Полная мощность эл.-магн. излучения пульсара 2529-110.jpg1035 эрг/с. Пульсар - быстро вращающаяся нейтронная звезда с сильным магн. полем - способен генерировать ультрарелятивистские частицы и поставлять их в туманность. Наблюдаемое увеличение периода пульсара 2529-111.jpg0,04% в год соответствует скорости потери кинетич. энергии вращения нейтронной звезды 2529-112.jpg5*1038 эрг/с. Этого вполне достаточно для объяснения как болометрич. светимости К. т., так и ускоренного расширения системы волокон. Т. о., энергетич. баланс К. т. полностью обеспечивается за счёт кинетич. энергии вращения нейтронной звезды.

К. т. является типичным представителем остатков вспышек сверхновых звёзд, получивших назв. плерионов.

Осн. признак плерионов - концентрация излучения к центру остатков. По совр. представлениям, плерионы образуются при вспышках сверхновых звёздII типа. Данные наблюдении Сверхновой 1054 действительно хорошо согласуются с кривыми блеска сверхновых звёзд II типа. В процессе вспышки сверхновой звезды II типа вещество выбрасывается со скоростью 5000-15 000 км/с и кинетич. энергией 2530-1.jpg5*1050 эрг. В то время как система волокон К. т. расширяется со скоростью 2530-2.jpg1500 км/с, её кинетич. энергия 2530-3.jpg2*1049 эрг. Т. о., если в 1054 вспыхнула сверхновая II типа, то должна существовать оболочка, расширяющаяся со скоростями значительно большими 1500 км/с, однако обнаружить такую оболочку пока не удалось. Поэтому вопрос о принадлежности Сверхновой 1054 к известному типу сверхновых звёзд остаётся открытым.

При фотографировании в монохроматич. свете с большими экспозициями на северной границе К. т. было обнаружено относительно яркое образование с параллельными краями (рис. 3), к-рое не могло быть создано звездой до вспышки сверхповой и не связано с совр. активностью пульсара, поскольку продольная ось этого образования не совпадает ни с направлением на геом. центр расширяющейся туманности, ни с направлением на

2530-4.jpg

Рис. 3. Передержанная фотография Крабовидной туманности в запрещённой линии иона кислорода ОIII (север вверху).

пульсар. Параллельность чётко ограниченных краёв образования, его размеры, сопоставимые с размерами всей туманности, и отсутствие др. подобных образований - всё это составляет ещё одну нерешённую проблему К. т.

Наиб. выдающиеся результаты изучения К. т.- установление синхротронной природы излучения К. т. и наблюдательное подтверждение генетич. связи между вспышками сверхновых звёзд и образованием нейтронных звёзд.

Лит.: Шкловский И. С., Сверхновые звезды.... 2 изд., М., 1976; Манчестер Р., Тейлор Д ж., Пульсары, пер. с англ., М., 1980; Davidson К., Fеsen R. А., Recent developments concerning the Crab nebula, "Ann. Rev. Astron. and Astrophys.", 1985, v. 23, p. 119. В. П. Утробы.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "КРАБОВИДНАЯ ТУМАННОСТЬ" в других словарях:

  • КРАБОВИДНАЯ ТУМАННОСТЬ — остаток вспышки сверхновой звезды, вспыхнувшей в Галактике и наблюдавшейся в 1054. Название туманности связано с ее формой, напоминающей клешню краба; образовалась из рассеявшихся в пространстве внешних слоев звезды. В центре крабовидной… …   Большой Энциклопедический словарь

  • КРАБОВИДНАЯ ТУМАННОСТЬ — КРАБОВИДНАЯ ТУМАННОСТЬ, ТУМАННОСТЬ, расположенная на расстоянии примерно 6500 световых лет в созвездии Тельца. Представляет собой остаток СВЕРХНОВОЙ звезды, вспышка которой была отмечена китайскими астрономами в июле 1054 г., когда она по сиянию… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Крабовидная туманность — Координаты: 05ч 34м 31.95с, +22° 00′ 52.1″ У этого термина существуют и другие значения, см …   Википедия

  • Крабовидная туманность — остаток вспышки сверхновой звезды, вспыхнувшей в Галактике и наблюдавшейся в 1054. Название туманности связано с её формой, напоминающей клешню краба; образовалась из рассеявшихся в пространстве внешних слоёв звезды. В центре Крабовидной… …   Энциклопедический словарь

  • Крабовидная туманность — остаток вспышки сверхновой звезды, вспыхнувшей в Галактике и наблюдавшейся в 1054. Название туманности связано с ее формой, напоминающей клешню краба; образовалась из рассеявшихся в пространстве внешних слоев звезды. В центре крабовидной… …   Астрономический словарь

  • Крабовидная туманность —         галактическая туманность, результат вспышки в 1054 сверхновой звезды в созвездии Тельца. Расстояние до К. т. 1700 пс. Радиус около 1 пс. К. т. расширяется со скоростью 1000 1500 км/сек. Туманность имеет форму вытянутого эллипсоида; по… …   Большая советская энциклопедия

  • КРАБОВИДНАЯ ТУМАННОСТЬ — остаток вспыш ки сверхновой звезды, вспыхнувшей в Галактике и наблюдавшейся в 1054. Название туманности связано с её формой, напоминающей клешню краба; образовалась из рассеившихся в пространстве внеш. слоев звезды. В центре К. т. находится… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Крабовидная туманность — остаток вспышки сверхновой звезды 1054 года, в центре которой находится пульсар, мощный источник электромагнитного излучения широкого спектрального диапазона …   Начала современного естествознания

  • Туманность — Ориона. Иллюстрация ESO …   Википедия

  • Межзвездная туманность — Большая туманность Ориона Туманность  межзвёздное облако, состоящее из пыли, газа и плазмы, выделяющееся своим излучением или поглощением по сравнению с окружающей его межзвёздной средой. Содержание 1 Исторические сведения …   Википедия

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.