КРАБОВИДНАЯ И НЕКОТОРЫЕ ДРУГИЕ ТУМАННОСТИ КАК ОСТАТКИ ВСПЫШЕК СВЕРХНОВЫХ
Крабовидная туманность, возникшая в результате вспышки сверхновой (см. § 24) свыше 900 лет назад, нестабильна и в настоящее время. Сравнение фотографий, снятых в разные эпохи за последние 70 лет, показывают отчетливые изменения как в аморфной, так и в структурной части туманности. Особенно замечательно образование вблизи центра ее переменного по яркости и по положению жгута, который перемещался со скоростью 1" за 67 дней, чему соответствует скорость перемещения не меньше Вряд ли это реальное перемещение газовых масс (которое для многих мест туманности не превышает ); скорее всего это перемещение сгустка весьма быстрых электронов.
Для того чтобы появились электроны с энергией , энергии ядерных процессов недостаточно, как бы ни были эффективны и эффектны эти процессы при вспышках сверхновых. Такая вспышка порождает гораздо более медленные электроны, скажем, с энергией , а затем они ускоряются с помощью какого-либо механизма, пока еще неизвестного. Нужна была только некоторая минимальная энергия — энергия инжекции (лат. injicio — вбрасывать, вводить) для того, чтобы механизм ускорения смог действовать.
Для того чтобы туманность продолжала светиться, нужна постоянная инжекция электронов. Электроны тормозятся в магнитном поле и теряют энергию быстро («высвечиваются»). Особенно это относится к электронам с высокой энергией, вызывающим рентгеновское излучение, которое сохраняется у Крабовидной туманности и в наши дни. Между тем в поле электроны с энергией и эВ живут очень недолго (месяцы — несколько лет).
В настоящее время источник излучения Крабовидной туманности найден в замедлении вращения пульсара NP 0532. Но энергетические соображения, которые привели к этому открытию, ничего не говорят о способе, которым пульсар передает энергию своего вращения окружающей его туманности. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо ближе познакомиться с физическим состоянием пульсара, что мы и сделаем немного дальше. Трудно сомневаться в том, что NP 0532 является остатком (или одним из остатков) Сверхновой 1054 г. С высокой степенью вероятности пульсар PSR 0833—45° можно рассматривать как остаток Сверхновой 1006 г. Еще пять-шесть пульсаров ассоциируются со вспышками сверхновых довольно успешно. Но, вероятно, далеко не во всех случаях остатки сверхновых проявляют себя в качестве пульсаров, и, быть может, наоборот, значительная часть пульсаров — вращающихся нейтронных звезд — не испытывали в прошлом катастрофических вспышек. Недавно открытый в созвездии Скорпиона мощный точечный источник рентгеновского излучения (см. с. 300), оказавшийся звездой с богатыми спектральными особенностями, тоже интерпретируют сейчас как остаток сверхновой. Никаких признаков пульсации излучения у нее не обнаружено.
Мы знаем несколько туманностей, которые можно рассматривать как последнюю стадию расширения оболочки давней сверхновой. В их числе — совокупность волокнистых туманностей в Лебеде, показанных на рис. 160; в этом же месте неба, вблизи центра всей системы волокон, находится радиоисточник «Лебедь X». Впрочем, он находится, по-видимому, за группой волокнистых туманностей. Еще дальше в своем развитии зашла совокупность предельно тонких и слабо светящихся волокон в созвездии Возничего, известных под обозначением S 147 (S — каталог Симеизской обсерватории), тоже излучающих в радиодиапазоне.
Пример противоположного рода, возможно, представляет радиоисточник Кассиопея А, который на фотографиях выглядит как совокупность клочьев горячего газа, разлетающихся со скоростями до пяти — семи тыс. км/с, в то время как отдельные сгустки имеют скорости беспорядочного движения до 4000 км/с. Как легко видеть на рис. 161, радиоспектр источника Cas А отличается очень быстрым падением в сторону высоких частот, что можно объяснить меньшей энергией электронов. Но этот источник среди наблюдаемых нами дает наибольший поток в радиодиопазоне (рис. 163). Не исключено, что Cas А — остаток недавней сверхновой, вспыхнувшей, например, в конце XVII — начале XVIII столетия и оставшейся почему-либо незамеченной.
Знаменитая Сверхновая 1572 г. (наблюдавшаяся Тихо Браге) также дает заметное радиоизлучение (источник Cas B), равно как и Сверхновая 1604 г. (наблюдавшаяся Кеплером) в Змееносце. Оба источника обозначены на небе слабыми туманностями необычной формы, а излучение их не убывает с возрастанием частоты, а наоборот, слегка возрастает. В последнее время обнаружены две туманности — радиоисточники — в Большом Магеллановом Облаке. Их тоже можно рассматривать как остатки вспышек сверхновых.
Рис. 163. Радноиэображенне источника Cas A, полученное интерферометром с очень длинной базой при весьма высоком разрешении