Астрофизик нашел объяснение узору «зебры» в Крабовидной туманности

❋ 4.6

Пульсар в самом центре облака звездного вещества испускает излучение, которое до сих пор трудно было объяснить. В радиотелескопы оно наблюдается как полосы, напоминающие астрономам окрас зебры.

Астрономия

# космос

# Крабовидная туманность

# нейтронные звезды

# остатки сверхновой

# Пульсары

# сверхновые

Крабовидная туманность / © NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)

Крабовидная туманность состоит из вещества, которое когда-то находилось внутри звезды. Это были ее внешние слои. По примерным оценкам, общая масса облака — 4,6 Солнца. Посреди него расположена нейтронная звезда — сжатый донельзя, сверхплотный сгусток субатомных частиц. В своем ничтожном диаметре 25 километров он заключает массу 1,4 Солнца. Это «схлопнувшееся» ядро той звезды-прародительницы. Выходит, целиком она «весила» приблизительно в шесть раз больше нашего светила.

Та крупная, голубая и горячая звезда «прожила» совсем недолго по космическим меркам — 10 или 20 миллионов лет. Потом в ее ядре не стало топлива для термоядерных реакций. Ядро начало сжиматься под действием собственной гравитации, а мантия, наоборот, раздувалась, и в конце концов ее резко выбросило в окружающее пространство. В этот момент произошла необыкновенно яркая вспышка, которую было видно через всю галактику. Это и есть так называемый взрыв сверхновой звезды.

Ту вспышку на Земле видели в 1054 году, есть свидетельства в летописях. Но на самом деле она случилась гораздо раньше: 7,5 тысячи лет назад. Дело в том, что Крабовидная туманность расположена в 6,5 тысячи световых лет от нас, а значит, свету от нее нужно 6,5 тысячи лет, чтобы добраться до Земли.

Пульсар PSR B0531+21 в центре Крабовидной туманности / © NASA/HST/ASU/CXC/J. Hester et al

Бывшее ядро, то есть нейтронную звезду, официально открыли в 1968 году и записали как PSR B0531+21. Она крайне интенсивно вращается вокруг своей оси: совершает по три десятка оборотов ежесекундно. При этом из обоих ее полюсов исходит сильное излучение в разных диапазонах. Поскольку ось вращения звезды «ходит», колеблется, как у юлы, полюса то показываются перед наблюдателем, то скрываются. Получается, что светило «мигает», «пульсирует». Потому нейтронные звезды получили второе название — пульсары.

Профессор Канзасского университета (США) Михаил Медведев в своей статье для Physical Review Letters рассказал, что еще в 2007 году при наблюдениях Крабовидной туманности через радиотелескоп заметили не очень понятную особенность.

Модель распространения электромагнитных волн пульсара в центре Крабовидной туманности / © Mikhail V. Medvedev, 2024

По словам исследователя, типичное радиоизлучение нейтронных звезд идет в широкополосном диапазоне, но в случае «Крабовидного» пульсара к этому добавляется совершенно уникальный высокочастотный компонент: от пяти до 30 гигагерц. Это уже микроволны. При наложении столь разных волн друг на друга в общей картине излучения и возникает тот «узор зебры», который не удавалось объяснить полтора десятка лет.

Медведев высказал предположение, что тут замешано сильное магнитное поле этого еще очень молодого пульсара. Похоже, оно создает в ближайших окрестностях звезды сравнительно плотные области плазмы, и для радиоизлучения они оказываются препятствием, экраном, от которого частично отражаются.

Именно в результате этого отражения возникает высокочастотный сигнал, уточнил исследователь. Он надеется, что будущие наблюдения «зебры» в Крабовидной туманности помогут больше узнать об этом плазменном «заграждении», построенном магнитосферой звезды.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.

Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях.