НовинаЗ архіву

Крабоподібна туманність здивувала астрономів потужними гамма-спалахами

Опубліковано: Редактор: Den
Зміст матеріалу

Цей матеріал не має підрозділів.

Зручне читання

Космічний телескоп «Фермі», що проводив спостереження Крабоподібної туманності, зареєстрував несподівано потужні спалахи гамма-випромінювання. Ця туманність розташована в сузір’ї Тельця на відстані близько 6 500 світлових років від Сонця. Причиною її появи став спалах наднової, який спостерігали із Землі в 1054 році.

У центральній області туманності розташована нейтронна зоря, що збереглася після вибуху й швидко обертається, — пульсар PSR B0531+21. За одну секунду він встигає зробити аж 30 обертів.

Зображення Крабоподібної туманності, передане «<noindex></body></html>Габблом». На задньому плані — гамма-карта всього неба, на якій позначено розташування пульсара PSR B0531+21. (Ілюстрація НАСА.)" />
Зображення Крабоподібної туманності, передане «Габблом». На задньому плані — гамма-карта всього неба, на якій позначено розташування пульсара PSR B0531+21. (Ілюстрація НАСА.)

Якщо подумки виключити імпульси, які регулярно надсилає PSR B0531+21, Крабоподібна туманність, як вважалося, буде практично сталим джерелом випромінювання високої енергії. Однак нещодавно були опубліковані зібрані кількома орбітальними обсерваторіями («Фермі», Swift, RXTE) свідчення зміни її яскравості в рентгенівському діапазоні. Останніми роками «Фермі» та італійський супутник AGILE також почали реєструвати короткі спалахи гамма-випромінювання з енергією понад 100 МеВ, джерело якого за розташуванням збігалося з Крабоподібною туманністю. Одну таку подію зафіксували, наприклад, у вересні 2010-го.

Нові, надзвичайно потужні спалахи космічні апарати виявили близько місяця тому, 12 і 16 квітня. «Таких сильних викидів ми ніколи раніше не бачили», — зізнається співробітниця Центру космічних польотів імені Ґоддарда Еліс Гардінґ (Alice Harding). Справді, вимірювання AGILE показали, що загальний (з урахуванням внеску пульсара й туманності) потік гамма-випромінювання з енергією понад 100 МеВ 16 квітня становив (19,6 ± 3,7)•10–6 фотонів/см2/с, а його середнє значення, розраховане за результатами тривалих спостережень, дорівнює (2,20 ± 0,15)•10–6 фотонів/см2/с. Згаданий вище торішній вересневий спалах досяг «лише» 5•10–6 фотонів/см2/с.

Два гамма-зображення Крабоподібної туманності й розташованого поруч пульсара Гемінга за енергії понад 100 МеВ. Туманність сфотографована в ті моменти, коли випромінювання пульсара PSR B0531+21 не реєструвалося. Правий знімок зроблено 14 квітня цього року, лівий — на двадцять днів раніше. (Ілюстрація НАСА / DOE / Fermi LAT / R. Buehler.)

Припускається, що високоенергетичне гамма-випромінювання Крабоподібної туманності має синхротронну природу, тобто випускається електронами, які рухаються викривленими магнітним полем траєкторіями з релятивістськими швидкостями. Електрони, що відповідають фотонам квітневих спалахів, повинні мати справді величезну енергію, і пояснити, як саме вони її набули, досить складно. Утім, теоретики вже висловили свої припущення: на початку травня на сайті arXiv було розміщено препринт, автори якого, фізики з Колорадського університету, вважають магнітне перез’єднання основною умовою несподіваного зростання енергії частинок у Туманності.

Процес перез’єднання можна описати як перебудову топології магнітного поля, що вивільняє накопичену магнітну енергію. На думку дослідників, природний лінійний прискорювач, який використовує супутнє перез’єднанню електричне поле, цілком здатен розігнати електрони й забезпечити спостережуваний потік гамма-випромінювання. Хоча у своїх розрахунках американські фізики спиралися на дані про спалахи, зафіксовані до початку 2011-го, гіпотеза може пояснити й квітневі події.

Цікаво, що область, у якій виникають спалахи тривалістю менш ніж один день, має бути не надто великою — порівнянною за розмірами із Сонячною системою. Виділити цю ділянку гамма-телескопи не можуть, але астрономи сподівалися, що космічна рентгенівська обсерваторія «Чандра» упорається з таким завданням. На жаль, жодних змін у рентгенівській структурі Крабоподібної туманності, які можна було б пов’язати зі спалахами, «Чандра» не виявила.

Результат рентгенівських спостережень Туманності, виконаних «Чандрою». Пульсар PSR B0531+21 має вигляд білої точки в центрі зображення. (Ілюстрація НАСА / CXC / MSFC / M. Weisskopf et al.)
Результат рентгенівських спостережень Туманності, виконаних «Чандрою». Пульсар PSR B0531+21 виглядає як біла точка в центрі зображення. (Ілюстрація НАСА / CXC / MSFC / M. Weisskopf et al.)

Підготовлено за матеріалами НАСА.

Коментарі (0):

Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.