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.

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.)

Подготовлено по материалам НАСА.

крабовидная туманность, гамма-всплески, Хаббл, Чандра

14 Мая 2011, 2:26    Den    66496    0

Нет комментариев.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.