КРАБОВИДНАЯ ТУМАННОСТЬ — ИСТОЧНИК РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ ТЕЛЕЦ А

Крабовидная туманность (см. рис. 130) долгое время рассматривалась как планетарная, лишь не совсем обычного вида и размеров — до 1 пк в наибольшем поперечнике. Когда стали сильны аргументы в пользу того, что она является остатком вспышки Сверхновой 1054 г. (§ 24), было подвергнуто тщательному анализу ее физическое состояние, которое показало много особенностей, не встречающихся у других туманностей. Самой выдающейся особенностью ее оказалось сильное радиоизлучение явно нетеплового происхождения. Телец A (Taurus А) — так называется Крабовидная туманность в радиоастрономии — принадлежит к числу самых ярких радиоисточников на нашем небе (см. рис. 161).

Крабовидная туманность резко неоднородна: она состоит как бы из двух взаимно проникающих туманностей — аморфной и волокнистой (рис. 130). Первая дает непрерывный спектр, вторая — газовый, линейчатый с необычно сильными линиями и слабыми (сравнительно с гелиевыми) водородными линиями; присутствуют также типичные для планетарных туманностей линии . Аморфная часть имеет меньшие размеры, нежели волокнистая, но в видимой области излучает излучения туманности. Внутренняя часть туманности почти чисто аморфная, волокна заметно преобладают на периферии. Применение к ним тривиальных методов, служащих для анализа планетарных туманностей, приводит к довольно высоким концентрациям (от 500 до 4000 электронов/см3) и высоким кинетическим температурам (до 17000 К), и в то же время соседняя аморфная масса, если ее свечение вызвано свободно-свободными переходами, должна быть много горячее — много сотен тысяч Кельвинов (совершенно отсутствует бальмеровский скачок у ), а это противоречит очень малой светимости центральной звезды — она имеет тогда как у туманности .

Правда, устранить это расхождение можно, предполагая, что центральная звезда очень горяча, — с эффективной температурой около 500 000 К, массу же туманности приходится считать равной . Фактически оказывается, что масса всех волокон Крабовидной туманности не превышает (это вытекает из указанных выше концентраций). Самое же замечательное в оптическом излучении Крабовидной туманности — это то, что его непрерывная составляющая в высокой степени поляризована. Такая высокая поляризация не встречается ни у одной отражательной туманности. В данном случае об отражении не может быть речи, так как «отражающая» туманность не может дать света в 750 раз больше, чем «освещающая» звезда. С другой стороны, тепловое излучение газа тоже неполяризовано. Поэтому для объяснения свечения аморфной составляющей Крабовидной туманности остается единственная возможность: оно является коротковолновым концом того нетеплового излучения, которое особенно проявляет себя в радиодиапазоне.

Расстояние до Крабовидной туманности составляет модуль расстояния . Тщательные фотоэлектрические измерения дают для интегральной звездной величины туманности в системе следовательно, но межзвездное поглощение в направлении на туманность значительно и достигает так что истинное значение Распределение энергии в оптическом спектре Крабовидной туманности почти точно такое же, как у Солнца, поэтому можно уверенно вычислить полное излучение туманности в , сравнив излучение ее с солнечным. Согласно КПА (стр. 370), , откуда . Таким образом, , т. е. Крабовидная туманность излучает только раз больше, чем Солнце. Солнце излучает в или , а его поверхность равна , так что полное излучение Солнца в 5500 А равно , а Крабовидной туманности .

Как показывает рис. 161, поток от Крабовидной туманности, достигающий Земли на длине волны равен . Площадь сферы с радиусом, равным расстоянию Крабовидной туманности от Земли, составляет ; так, полное излучение Крабовидной туманности на равно или , т. е. в 540 раз больше, чем в том же интервале частот оптического диапазона. Теория же показывает, что при учете большой непрозрачности ионизованного газа к излучению метрового диапазона и очень малой к оптическому излучению полное излучение в , если оно тепловое, действительно должно быть больше, чем в А, 5500 А, но всего лишь в три раза

В то время как на деци- и сантиметровых волнах размеры источника Телец А мало отличаются от его оптических размеров, в самом центре его на волнах метрового диапазона (на 8 и 3,3 м) обнаружен компактный почти точечный источник, который излучает до 20 % всего излучения Тельца А.

Его диаметр меньше 0,1, т. е. порядка 0,001 пк или см. Если это тепловое излучение, его источник должен обладать температурой .