 |
Астронет: Н. Н. Гомулина Юбилеи вспышек сверхновых (Методика организации учебно-исследовательской работы учащихся) http://variable-stars.ru/db/msg/1196579/node3.html |
III. Изучение выдающегося исторического вклада Сверхновой в Тельце в развитие астрофизики.
В 1731 году Джон Бевис и независимо от него в 1758 году Шарль Мессье обнаружили в созвездии Тельца слабую диффузную туманность.
От вспышки Сверхновой в Тельце в настоящее время осталась расширяющаяся Крабовидная туманность, совпадающая с мощным источником радиоизлучения.
 рис.21. Созвездие Тельца из атласа Гевелия. |
Исследование Крабовидной туманности сыграло, по словам известнейшего астрофизика ХХ века И. С. Шкловского, выдающуюся роль в истории астрофизики. Ни один астрономический объект так ни стимулировал развитие идей и методов астрофизических исследований, как Крабовидная туманность. Крабовидная туманность была первым радиоисточником, отождествленным с конкретным галактическим объектом. Именно в Крабовидной туманности было открыто нетепловое, синхротронное излучение.
В школьный телескоп остаток вспышки Сверхновой 1054 года виден как туманность видимой величины 8m с угловыми размерами 6'х4'. Поэтому можно организовать наблюдение Крабовидной туманности в созвездии Тельца.
Расстояние до Крабовидной туманности - около 6000 св. лет, диаметр немного меньше 10 св.лет (2,3 пк). Оболочка после вспышки Сверхновой в Тельце расширяется со скоростью более 1200 км/с.
В августе 1967 года из Крабовидной туманности было открыто космическое радиоизлучение в виде кратковременных импульсов. Ранее пульсар в Крабовидной туманности обозначался NP 0531, теперь он обозначается PSR J0535+2200 (буква J указывает на то, что координаты даны на 2000 год). Пульсар PSR J0535+2200 в Крабовидной туманности является молодым и удваивает свой период за 2000 лет. Пульсар отождествляется со звездой 16,5m, находящейся в центре туманности.
Если взять период пульсара Крабовидной туманности T = 0,033 с, то соответствующая ему частота вращения , составит приблизительно 200 рад/с. Из неравенства для ускорений , следует неравенство для средней плотности звезды : .
На этом основании найдем нижний предел его плотности, который равен ρ > 6x1014 кг/м3. Это очень значительная плотность, которая в миллионы раз превышает плотность белых карликов. Излучение пульсара в Крабовидной туманности регистрируется во всех диапазонах электромагнитных волн от радиоволн до гамма-лучей. Больше всего энергии он испускает в области гамма-лучей 1030 Дж/с. В рентгеновском диапазоне пульсар излучает около 1029 Дж/с. В оптическом диапазоне его мощность примерно в 200 раз меньше, а в радиодиапазоне еще в сотни раз меньше. Принимаемый гамма-поток в рентгеновской области в 5 10 раз меньше. Можно проверить, что ни при какой температуре излучение нагретого тела не может обладать таким распределением энергии по областям спектра.
Крабовидная туманность расширяется со скоростями в 1200 км/с и встречается с межзвездным веществом, сгребая и уплотняя его перед собой, при этом сброшенная взрывом оболочка звезды тормозится. Столкновение расширяющейся оболочки с неподвижным межзвездным газом порождает ударную волну, в которой газ нагревается до миллионов К и становится источником рентгеновского излучения.
 Рис. 22. Излучение от Крабовидной туманности регистрируется во всех областях спектра (радио диапазон, инфракрасная, видимая и рентгеновская области спектра). |
 Рис. 23. Фотография Крабовидной туманности. Обсерватория ESO, телескоп VLT (Very Large Telescope - Очень Большой Телескоп). |
Нейтронная звезда обладает значительным магнитным полем. Скорее всего, поле имеет дипольный характер, а его ось наклонена к оси вращения нейтронной звезды. Система силовых линий магнитного поля вращается с огромной угловой скоростью, с какой вращается сама нейтронная звезда. На поверхности нейтронной звезды нейтроны могут распадаться на протоны и электроны. Сильное магнитное поле подхватывает заряженные частицы и разгоняет их до околосветовых скоростей. Частицы высоких энергий, отрываемые от поверхности нейтронной звезды и ускоряемые сильным электрическим полем, создают поток, исходящий от нейтронной звезды и похожий на солнечный или звездный ветер. Магнитное поле увлекает этот поток во вращение вместе о нейтронной звездой. Так вокруг нее возникает расширяющаяся и вращающаяся магнитосфера. Движущиеся электроны генерируют электромагнитные волны, которые излучаются узким быстровращающимся пучком. Таким образом, источником энергии служит быстрое вращение нейтронной звезды, которая совершает около 30 оборотов/с. Крабовидная туманность является мощным источником синхротронного радиоизлучения.
<< II. Крабовидная туманность | Оглавление | IV. Сверхновая в Змееносце >>