4 года назад
Нету коментариев

Крабовидная туманность прекрасно видна в опти­ческие телескопы, ее полная яркость равна 8т. Струк­тура оптической туманности очень сложна — в ее аморфной массе (этот остаток относится к плерионам) видны многочисленные волоконца и жгуты, которые в центральной части туманности быстро движутся, меня­ют блеск, становятся то уже, то шире, а то и вовсе ис­чезают, но потом вновь появляются. Иногда скорость движения жгутов достигает 25 000 км/с, в целом же ту­манность расширяется с небольшой скоростью — 11300 км/с.

Одна из удивительных загадок Крабовидной туман­ности заключается именно в том, что она расширяется аномально медленно. Более того, раньше туманность расширялась еще медленнее. Геометрическое расширение Крабовидной туманности в наши дни соответствую ет увеличению ее угловых размеров 0,024″ в год. Если бы туманность всегда расширялась с такой скоростью, то она должна была возникнуть около 700 лет назад. На самом же деле туманность на два века старше, и, следовательно, раньше туманность расширялась медлен­нее, чем сейчас. Таким образом, внутри нее должен быть физический источник, ускоряющий движение газа.

Еще одна загадка Крабовидной туманности связана с природой ее оптического излучения. Сейчас известно около 130 оптических туманностей — остатков Сверхно­вых. В большинстве своем они имеют вид длинных во­локон — филаментов. Классический образец оптиче­ского остатка — волокнистая туманность в созвездии Лебедя. Оптическое излучение остатков Сверхновых обычно объясняется разогревом газа при торможении в межзвездной среде: сразу после взрыва газ в оболочке Сверхновой расширяется со скоростью 5000—15 000 км/с, Пока плотность газа высока, оболочка «не чувствует», что расширяется не в пустоте, а в межзвездной среде. Но когда газ в оболочке становится все более разре­женным, он начинает тормозиться, как поршень в вяз­кой жидкости. Часть энергии торможения переходит в тепло, а часть расходуется на ускорение самого меж­звездного газа. Оболочка увлекает за собой межзвезд­ное вещество, и масса остатка со временем все увели­чивается, а скорость расширения все уменьшается.

Та часть энергии торможения остатка, которая пере­ходит в тепло, разогревает газ до такой высокой тем­пературы, что он начинает излучать. Газ нагрет и в обычных областях НИ, но причиной нагрева в послед­нем случае является излучение близкой горячей звезды. Вблизи остатков Сверхновых обычно нет горячих звезд — газ нагревается потому, что быстро движется в межзвездной среде. Как видим, физическая причина оптического излучения остатков Сверхновых иная, чем причина их радиоизлучения. И это верно для всех остат­ков, кроме Крабовидной туманности, в которой непре­рывный спектр оптического излучения, как и радио­излучения, образуется благодаря синхротронному меха­низму излучения релятивистских электронов. На это указывает и форма оптического спектра, и наличие ха­рактерной поляризации. Однако чем больше энергия электрона, чем на большей частоте он излучает, тем быстрее он свою энергию теряет. Электроны, ответственные за оптическое излу­чение Крабовидной туманности, должны потерять всю Свою энергию за «каких-то» 100 лет. Следовательно, в туманности обязательно должен быть некий физический источник, не только заставляющий туманность все бы­стрее расширяться, но и снабжающий ее релятивистски­ми электронами. Этот вывод, следовавший из многочис­ленных наблюдений Крабовидной туманности, был сде­лан задолго до того, как искомый физический источник был обнаружен; им оказалась молодая нейтронная звезда — пульсар.

Другие остатки Сверхновых столь аномальными свойствами не обладают. Они, как и следовало ожи­дать, не ускоряются, а тормозятся в межзвездной сре­де. Старые остатки (волокнистой туманности в созвез­дии Лебедь около 20 тыс. лет, есть и более старые ос­татки) успели настолько затормозиться, что скорость их расширения не превышает нескольких сотен кило­метров в секунду. В более молодых остатках движения сложнее. Так, в Cas А (возраст около 300 лет) наблю­даются «узлы», которые появляются и исчезают в тече­ние нескольких лет, причем скорости движения узлов отличаются друг от друга на 3000 км/с.

По ярким линиям излучения, которые наблюдаются в спектрах оптических туманностей — остатков Сверх­новых, определяют их химический состав. В туманно­стях найден водород, что не является странным, но, с другой стороны, есть, по-видимому, и элементы, кото­рых мало в нормальных звездах: кислород, неон, сера. Причем эти химические элементы наблюдаются в раз­личных состояниях ионизации, они находятся в филаментах и жгутах, т. е. в веществе, которое, как пред­полагается, было выброшено звездой при взрыве. По­этому химический состав этих образований может в принципе рассказать, из чего состояли поверхностные слои звезды перед тем, как она взорвалась.

По интенсивности и форме линий излучения можно определить, насколько нагрет газ в филаментах и ка­кова его плотность. Температура газа, ответственного за оптическое излучение в линиях, оказалась равной нескольким десяткам тысяч градусов, а плотность — не­скольким сотням частиц в 1 см3.