Главная » Статьи » Мир космоса » Исследования космоса

Крабовидная туманность удивила астрономов мощными гамма-вспышками (12.05.2011)
Космический телескоп «Ферми», проводивший наблюдения Крабовидной туманности, зарегистрировал неожиданно мощные вспышки гамма-излучения.

Обсуждаемая туманность расположена в созвездии Тельца на расстоянии около 6 500 световых лет от Солнца. Причиной её появления стала вспышка сверхновой, которая наблюдалась с Земли в 1054 году. В центральной области туманности находится сохранившаяся после взрыва быстро вращающаяся нейтронная звезда — пульсар PSR B0531+21. За одну секунду он успевает сделать сразу 30 оборотов.


Изображение Крабовидной туманности, переданное «Хабблом». На заднем плане — гамма-карта всего неба, на которой отмечено расположение пульсара PSR B0531+21. (Иллюстрация НАСА.)


Если мысленно исключить регулярно посылаемые PSR B0531+21 импульсы, Крабовидная туманность, как считалось, будет практически постоянным источником излучения высокой энергии. Недавно, однако, были опубликованы собранные несколькими орбитальными обсерваториями («Ферми», Swift, RXTE) свидетельства изменения её яркости в рентгеновском диапазоне. В последние годы «Ферми» и итальянский спутник AGILE также начали регистрировать короткие вспышки гамма-излучения с энергией свыше 100 МэВ, источник которого по расположению совпадал с Крабовидной туманностью. Одно такое событие было отмечено, к примеру, в сентябре 2010-го.

Новые, необычайно мощные вспышки космические аппараты обнаружили около месяца назад, 12 и 16 апреля. «Столь сильных выбросов мы никогда раньше не видели», — признаётся сотрудница Центра космических полётов Годдарда Элис Хардинг (Alice Harding). Действительно, измерения AGILE показали, что общий (учитывающий вклад пульсара и туманности) поток гамма-излучения с энергией, превышающей 100 МэВ, 16 апреля составлял (19,6 ± 3,7)•10–6 фотонов/см2/с, а рассчитанное по результатам длительных наблюдений среднее его значение равно (2,20 ± 0,15)•10–6 фотонов/см2/с. Упомянутая выше прошлогодняя сентябрьская вспышка добралась «всего лишь» до 5•10–6 фотонов/см2/с.


Два гамма-изображения Крабовидной туманности и расположенного рядом пульсара Геминга на энергии, превышающей 100 МэВ. Туманность сфотографирована в те моменты, когда излучение пульсара PSR B0531+21 не регистрировалось. Правый снимок был сделан 14 апреля этого года, левый — двадцатью днями ранее. (Иллюстрация НАСА / DOE / Fermi LAT / R. Buehler.)


Предполагается, что высокоэнергетичное гамма-излучение Крабовидной туманности имеет синхротронную природу, то есть испускается электронами, которые движутся по искривлённым магнитным полем траекториям с релятивистскими скоростями. Соответствующие фотонам апрельских вспышек электроны должны иметь поистине огромную энергию, и объяснить, как именно они её приобрели, довольно сложно. Свои предположения теоретики, впрочем, уже высказали: в начале мая на сайт arXiv был выложен препринт, авторы которого, физики из Колорадского университета, считают магнитное пересоединение основным условием неожиданного роста энергии частиц в Туманности.

Процесс пересоединения можно охарактеризовать как перестройку топологии магнитного поля, высвобождающую накопленную магнитную энергию. По мнению исследователей, естественный линейный ускоритель, который использует сопутствующее пересоединению электрическое поле, вполне способен разогнать электроны и обеспечить наблюдаемый поток гамма-излучения. Хотя в своих расчётах американские физики опирались на данные о вспышках, отмеченных до начала 2011-го, гипотеза может объяснить и апрельские события.

Интересно, что область, в которой рождаются вспышки, продолжающиеся менее одного дня, должна быть не слишком большой — сравнимой по размерам с Солнечной системой. Выделить этот участок гамма-телескопы не могут, но астрономы надеялись, что космическая рентгеновская обсерватория «Чандра» справится с такой задачей. К сожалению, никаких изменений в рентгеновской структуре Крабовидной туманности, которые можно было бы связать со вспышками, «Чандра» не обнаружила.


Результат рентгеновских наблюдений Туманности, выполненных «Чандрой». Пульсар PSR B0531+21 выглядит как белая точка в центре изображения. (Иллюстрация НАСА / CXC / MSFC / M. Weisskopf et al.)

Компьюлента / Дмитрий Сафин
Категория: Исследования космоса | Добавил: Keyzet (16 Май 2011)
Просмотров: 180 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]