Оптический пульсар в Крабовидной туманности
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
В Крабовидной туманности открыты два пульсара. После уточнения их координат оказалось, что один пульсар — NP 0527 — расположен в 1°,5 от туманности, угловые размеры которой всего 6′. Координаты другого пульсара — NP 0532 — в пределах ошибок измерений (±25″) совпадают с центром туманности. Среди известных сейчас пульсаров NP 0527 замечателен своим самым длинным периодом, равным 3,74549 секунды, а NP 0532, напротив,— самым коротким, составляющим всего лишь 0,033089 секунды. Импульсы NP 0532 распадаются на два, следующих через 13,5 миллисекунды, субимпульса длительностью 3 миллисекунды. Амплитуда первого субимпульса в 2 раза больше второго.
В центре Крабовидной туманности находится очень интересный объект 17-й звездной величины, по виду не отличающийся от звезды. В 1921 г. К. Лампланд, а позднее неоднократно и другие наблюдатели замечали вблизи этой «звезды» светлые «жгуты». Возникающие периодически, примерно раз в три месяца, «жгуты» движутся со скоростью 30 000 км/сек и, удалившись на расстояние 1,5 млрд. км от «звезды», исчезают. Согласно современным представлениям, появление «жгутов» связано с выбросом частиц высокой энергии, вызывающих свечение туманности. По-видимому, именно этот звездообразный объект вспыхнул в 1054 г. как Сверхновая.
Казалось заманчивым связать пульсар с бывшей Сверхновой, однако точность измерения координат была недостаточной для уверенного отождествления.
Подтверждение пришло с другой стороны: объект, считавшийся ранее хотя и необычной, но все же звездой, оказался оптическим пульсаром!
В конце 1968 г. У. Кок, М. Дисней и Д. Тейлор (США) впервые наблюдали оптическое импульсное излучение от центральной части Крабовидной туманности. Затем Р. Линде, С. Маран, Д. Трюмбо и Г. Груэфф (США) с помощью более совершенной аппаратуры установили, что оптическое импульсное излучение связано с бывшей Сверхновой. Форма и период оптических импульсов совпадают с формой и периодом радиоимпульсов, что и позволило отождествить оптический пульсар с NP 0532.
В максимуме звездная величина первого субимпульса достигает 13m,9, второго 15m,4. Между импульсами «звезда» не излучает; в это время наблюдается только фон от туманности. Таким образом, «звездой» ее можно называть лишь условно, так как наблюдаемое от нее излучение — импульсное и, следовательно, имеет совершенно иную природу, чем излучение звезд. «Звезда» уменьшает свой блеск: ее средняя звездная величина, измеренная Линдсом, равна 16m,5, в то время как 25 лет назад, согласно В. Бааде, «звезда» была ярче на одну звездную величину. Спектр оптического пульсара непрерывный, без линий поглощения или излучения.
NP 0532 — первый пульсар, у которого наблюдалось оптическое излучение.
Пульсар NP 0532 обладает еще одной замечательной особенностью: его период возрастает на 38 наносекунд в сутки. У других пульсаров «также замечено увеличение периода, правда, несравненно более медленное: на 10-6—10-7 секунды в год. Столь незначительное увеличение периода удалось обнаружить благодаря длительным (больше года) наблюдениям этих пульсаров. Весьма вероятно, что период увеличивается у всех пульсаров. Это может быть связано с замедлением вращения нейтронной звезды.