PSR B0531+21

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
PSR B0531+21
Звезда
Chandra-crab.jpg
Крабовидная туманность, внутри которой находится пульсар PSR B0531+21. Изображение объединяет оптические данные от космического телескопа Хаббл (красный цвет) и рентгеновского изображения от рентгеновской обсерватории Чандра (синий цвет). NASA/CXC/ASU/ и др.[1]
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000.0)
Тип

Пульсар

Прямое восхождение

05ч 34м 31.97с

Склонение

+22° 00′ 52.1″

Расстояние

6 520 св. лет (2 000 пк)[2]

Видимая звёздная величина (V)

16.5 [3]

Созвездие

Телец

Астрометрия
Собственное движение (μ)

RA: -223,50 [2] mas в год
Dec: 2.0±0.8[2] mas в год

Параллакс (π)

7±10 [3] mas

Характеристики
Спектральный класс

F [3]

Физические характеристики
Возраст

1000 лет

Вращение

29.6 сек−1[2]

Информация в базах данных
SIMBAD

данные

Источники: [3]

КоординатыSky map 05ч 34м 31.97с_+22° 00′ 52.1″

PSR B0531+21 (пульсар в Крабовидной туманности) является относительно молодой нейтронной звездой, остатком сверхновой SN1054, которая наблюдалась на Земле в 1054 году[4][5][6]. Открытый в 1968 году, пульсар был первым отождествлённым остатком сверхновой[7].

Диаметр пульсара составляет примерно 25 км, скорость его вращения — 30 раз в секунду или один оборот каждые 33 миллисекунды. Исходящий от нейтронной звезды релятивистский поток частиц и энергий порождает синхротронное излучение, которое ответственно за основную часть излучения туманности, в диапазоне от радиоволн до гамма-лучей. Наиболее динамична внутренняя часть туманности, где поток частиц и энергий с экватора пульсара врезается в окружающую туманность, формируя ударную волну. Форма и положение этих волн быстро меняется, экваториальный поток проявляется как серия тонких и слабых линий, сначала ярких, а затем исчезающих в основной части туманности по мере удаления от пульсара. Период вращения пульсара замедляется на 38 наносекунд в день из-за большого количества энергии, уносимой потоками от пульсара[8]. Однако наблюдаются т. н. глитчи — кратковременные сбои периодичности вращения.

Крабовидная туманность часто используется в качестве калибровочного источника в рентгеновской астрономии. Она очень ярка в рентгеновских лучах, плотность потока и спектр постоянны. Пульсар обеспечивает сильный периодический сигнал, который используется для проверки точности работы детекторов рентгеновского излучения. В рентгеновской астрономии, «краб» (crab) и «милликраб» (millicrab) иногда используются в качестве единицы плотности потока энергии. Милликраб соответствует плотности потока около 2,4·10−11 эрг·с−1·см−2 (2,4·10−14 Вт·м−2) в рентгеновском диапазоне 2-10 кэВ для «крабоподобного» энергетического спектра со степенной энергетической зависимостью I(E) = 9,5 E −1,1. Лишь очень немногие источники рентгеновского излучения по плотности потока энергии превышают один краб.

История изучения[править | править вики-текст]

Замедленное видео пульсара в Крабовидной туманности, снятое на длине волны 800 нм с помощью сверхбыстрой и бесшумной матрицы Lucky Imaging Кембриджского университета, показывающее яркий импульс и более слабый второй импульс.

Современная история пульсара в Крабовидной туманности начинается с идентификации центральной звезды туманности в оптическом диапазоне. Упор поисков был сделан на две звезды вблизи центра туманности (именуемые в литературе как «северная» и «южная»). В сентябре 1942 года Вальтер Бааде полностью исключает «северную» звезду, но находит, что доказательства центрального положения «южной» звезды также неубедительны[9]. Рудольф Минковский, в том же номере Astrophysical Journal, что и Бааде, проведя спектральные исследования, утверждал, что «исследования допускают, но не доказывают, вывод, что „южная“ звезда является центральной звездой туманности»[10].

Изображение пульсара Крабовидной туманности в рентгеновских лучах, сделанное космическим телескопом Чандра

В конце 1968 года Дэвид Х. Стейлин (David H. Staelin) и Эдвард Райфенштайн (Edward C. Reifenstein III), используя 300-футовый радиотелескоп Грин-Бэнк, сообщили об открытии двух пульсирующих радиоисточников «в районе Крабовидной туманности, которые могут даже находиться в ней»[11]. Им были даны обозначения NP 0527 и NP 0532. Их дальнейшее изучение, в том числе Уильямом Д. Брандейтом (William D. Brundate), показало, что источник NP 0532 расположен в Крабовидной туманности[12]. Также о радиоисточнике, совпадающем с Крабовидной туманностью, в конце 1968 года сообщил советской астроном Л. И. Матвиенко[13]. В феврале 1969 года о пульсациях в оптическом диапазоне сообщили Нетер (Nather), Уорнер (Warner), и Макфарлейн (Macfarlane)[14]. В оптическом диапазоне светит, разумеется, не сам пульсар, являющийся нейтронной звездой, а окружающие его концентрические кольца вещества, летящие от пульсара со скоростью, равной половине скорости света, светящееся гало, а также «пляшущее» пятно интенсивного излучения над полюсом пульсара и висящий туманный сгусток.

Джоселин Белл Бернелл (Jocelyn Bell Burnell), открывшая первый пульсар (PSR B1919+21) в 1967 году, рассказывает, что в конце 1950-х годов одна женщина рассматривала источник в Крабовидной туманности в Университете Чикаго в телескоп, который был открыт для публики, и заметила, что источник мигает. Она сообщила об этом астроному, Эллиоту Муру, однако он заявил, что она неквалифицированный наблюдатель и то, что она увидела, было что-то другое. Джоселин Белл отмечает, что частота мерцаний источника в Крабовидной туманности в оптическом диапазоне составляет 30 Гц и поэтому только немногие люди могут что-то заметить[15][16].

Возможная планета[править | править вики-текст]

В 1970 году астроном Мишель Кёртис (Curtis Michel) предположил наличие компаньона планетарной массы, чтобы объяснить некоторые наблюдаемые вариации во времени излучения пульсара[17]. Предполагаемый объект должен иметь массу в 0,00001 солнечных (то есть 0,01 массы Юпитера или 3,3 массы Земли) и находиться на расстоянии 0,3 астрономической единицы от пульсара.

Планета
Масса
(MJ)
Радиус
(RJ)
Период обращения
(дней)
Большая полуось
орбиты
(а. е.)
Эксцентриситет
орбиты
b (гипотетическая) 0,01 ? ? 0,3 ?

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. NASA (September 19, 2002). Space Movie Reveals Shocking Secrets of the Crab Pulsar. Пресс-релиз. (англ.)
  2. 1 2 3 4 ATNF Pulsar Catalogue database entry. See Manchester, R. N. (2005), "«The Australia Telescope National Facility Pulsar Catalogue»", Astronomical Journal Т. 129: 1993, DOI 10.1086/428488  (англ.)
  3. 1 2 3 4 SIMBAD (англ.). — PSR B0531+21 в базе данных SIMBAD. Проверено 3 ноября 2010.
  4. Supernova 1054 — Creation of the Crab Nebula (англ.)
  5. Duyvendak, J. J. L. (1942), "«Further Data Bearing on the Identification of the Crab Nebula with the Supernova of 1054 A.D. Part I. The Ancient Oriental Chronicles»", Publications of the Astronomical Society of the Pacific Т. 54: 91, doi:10.1086/125409, <http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=1942PASP...54...91D&link_type=ARTICLE&db_key=AST&high=48481ee71b05349> 
    Mayall, N. U. & Oort, Jan Hendrik (1942), "«Further Data Bearing on the Identification of the Crab Nebula with the Supernova of 1054 A.D. Part II. The Astronomical Aspects»", Publications of the Astronomical Society of the Pacific Т. 54: 95, doi:10.1086/125410, <http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=1942PASP...54...95M&link_type=ARTICLE&db_key=AST&high=48481ee71b05349>  (англ.)
  6. Brecher, K. (1983), "«Ancient records and the Crab Nebula supernova»", The Observatory Т. 103: 106, <http://adsabs.harvard.edu/abs/1983Obs...103..106B>  (англ.)
  7. Zeilik, Michael & Gregory, Stephen A. (1998), «Introductory Astronomy & Astrophysics» (4th ed.), Saunders College Publishing, с. 369, ISBN 0030062284  (англ.)
  8. Supernovae, Neutron Stars & Pulsars (англ.)
  9. Baade, Walter (1942), "«The Crab Nebula»", Astrophysical Journal Т. 96: 188, doi:10.1086/144446, <http://adsabs.harvard.edu/abs/1942ApJ....96..188B>  (англ.)
  10. Minkowski, Rudolf (1942), "«The Crab Nebula»", Astrophysical Journal Т. 96: 199, doi:10.1086/144447, <http://adsabs.harvard.edu/abs/1942ApJ....96..199M>  (англ.)
  11. Staelin, David H. & Reifenstein, III, Edward C. (1968), "«Pulsating radio sources near the Crab Nebula»", Science Т. 162 (3861): 1481, PMID 17739779, doi:10.1126/science.162.3861.1481, <http://www.jstor.org/stable/1725616>  (англ.)
  12. Reifenstein, III, Edward C.; Staelin, David H. & Brundage, William D. (1969), "«Crab Nebula Pulsar NPO527»", Physical Review Letters Т. 22 (7): 311, doi:10.1103/PhysRevLett.22.311, <http://link.aps.org/abstract/PRL/v22/p311>  (англ.)
  13. Matveenko, L. I. (1968), "«Position of a Source of Small Angular Size in the Crab Nebula»", Soviet Astronomy Т. 12: 552, <http://adsabs.harvard.edu/abs/1968SvA....12..552M>  (англ.)
  14. Nather, R. E.; Warner, B. & Macfarlane, M. (1969), "«Optical Pulsations in the Crab Nebula Pulsar»", Nature Т. 221: 527, doi:10.1038/221527a0, <http://www.nature.com/nature/journal/v221/n5179/abs/221453a0.html>  (англ.)
  15. Brumfiel (2007), "«Air force had early warning of pulsars»", Nature Т. 448 (7157): 974–975, PMID 17728726, doi:10.1038/448974a, <http://www.nature.com/nature/journal/v448/n7157/full/448974a.html>  (англ.)
  16. «Beautiful Minds: Jocelyn Bell Burnell», BBC television documentary broadcast 7 April 2010 (англ.)
  17. Curtis (1970), "«Pulsar Planetary Systems»", The Astrophysical Journal Letters Т. 159: 25–28, doi:10.1086/180471, <http://adsabs.harvard.edu/abs/1970ApJ...159L..25M>  (англ.)