Оптичний пульсар у Крабоподібній туманності
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
У Крабоподібній туманності відкрито два пульсари. Після уточнення їх координат виявилося, що один пульсар NP 0527 розташований в 1°,5 від туманності, кутові розміри якої всього 6 ‘. Координати іншого пульсара — NP 0532 — у межах помилок вимірювань (±25″) збігаються з центром туманності. Серед відомих зараз пульсарів NP 0527 чудовий своїм найдовшим періодом, рівним 3,74549 секунди, а NP 0532, навпаки, найкоротшим. Імпульси NP 0532 розпадаються на два, наступних через 13,5 мілісекунди, субімпульси тривалістю 3 мілісекунди. Амплітуда першого субімпульсу в 2 рази більше другого.
У центрі Крабоподібної туманності знаходиться дуже цікавий об’єкт 17-ї зіркової величини, що на вигляд не відрізняється від зірки. У 1921 р. К. Лампланд, а пізніше неодноразово й інші спостерігачі помічали поблизу цієї «зірки» світлі «джгути». Що виникають періодично, приблизно раз на три місяці, «джгути» рухаються зі швидкістю 30 000 км/сек і, відійшовши на відстань 1,5 млрд км від «зірки», зникають. Згідно з сучасними уявленнями, поява «джгутів» пов’язана з викидом часток високої енергії, що спричиняють свічення туманності. Очевидно, саме цей зіркоподібний об’єкт спалахнув 1054 р. як Наднова.
Здавалося привабливим зв’язати пульсар з колишньою Надновою, проте точність вимірювання координат була недостатньою для впевненого ототожнення.
Підтвердження прийшло з іншого боку: об’єкт, який раніше вважався хоч і незвичайною, але все ж зіркою, виявився оптичним пульсаром!
Наприкінці 1968 р. У. Кок, М. Дісней та Д. Тейлор (США) вперше спостерігали оптичне імпульсне випромінювання від центральної частини Крабоподібної туманності. Потім Р. Лінде, С. Маран, Д. Трюмбо та Г. Груеф (США) за допомогою більш досконалої апаратури встановили, що оптичне імпульсне випромінювання пов’язане з колишньою Надновою. Форма та період оптичних імпульсів збігаються з формою та періодом радіоімпульсів, що й дозволило ототожнити оптичний пульсар з NP 0532.
У максимумі зоряна величина першого субімпульсу досягає 13m,9, другого 15m,4. Між імпульсами «зірка» не випромінює; у цей час спостерігається лише тло від туманності. Таким чином, «зіркою» її можна називати лише умовно, оскільки випромінювання, що спостерігається від неї, — імпульсне і, отже, має зовсім іншу природу, ніж випромінювання зірок. «Зірка» зменшує свій блиск: її середня зіркова величина, виміряна Ліндсом, дорівнює 16m,5, тоді як 25 років тому, згідно з В. Бааді, «зірка» була яскравішою на одну зіркову величину. Спектр оптичного пульсара безперервний, без ліній поглинання чи випромінювання.
NP 0532 – перший пульсар, у якого спостерігалося оптичне випромінювання.
Пульсар NP 0532 має ще одну чудову особливість: його період зростає на 38 наносекунди на добу. В інших пульсарів також помічено збільшення періоду, щоправда, незрівнянно повільніше: на 10-6-10-7 секунди на рік. Таке незначне збільшення періоду вдалося виявити завдяки тривалим (більше року) спостереженням цих пульсарів. Цілком ймовірно, що період збільшується у всіх пульсарів. Це може бути пов’язане із уповільненням обертання нейтронної зірки.