Движение вещества в Крабовидной туманности

Космический телескоп им. Хаббла зарегистрировал уникальное явление — быстрые изменения структуры Крабовидной туманности, происходящие меньше чем за месяц: впервые мы можем буквально увидеть движение вещества в объекте, удаленном от нас на расстояние нескольких тысяч световых лет!

Исследуя центр туманности, образовавшейся в результате мощного взрыва сверхновой звезды, ученые во главе с Джеффом Хестером (Аризонский университет, США) обнаружили, что она ведет себя намного более динамично, чем это считалось ранее. На нескольких изображениях, полученных с интервалом всего в несколько недель с декабря 1995 по апрель 1996 года, хорошо заметны изменения структуры центральной части туманности, напоминающие колыхание волн на поверхности воды. "Эта картина чем-то напоминает морской прибой, — говорит Хестер, — только здесь интервалы между соседними "волнами" составляют около одного светового года".

Зная расстояние до туманности, мы можем легко определить скорость движения этих образований, и она получается фантастической — около половины скорости света! Что же может ускорить вещество туманности до таких экстремальных скоростей?

Ответ на этот вопрос кроется в природе пульсара, находящегося в "сердце" туманности. Хорошо известно, что это нейтронная звезда — маленькое (порядка 10 км в диаметре) и сверхплотное тело, чрезвычайно быстро обращающееся вокруг своей оси (в данном случае — 30 оборотов в секунду). Как и большинство других нейтронных звезд пульсар в "Крабе" обладает мощным магнитным полем, ускоряющим заряженные частицы, вырывающиеся с ее поверхности до огромных скоростей. Движущиеся вдоль силовых магнитных линий, ускоренные частицы сталкиваются с веществом туманности, заставляя его светиться и гаснуть. Подобное взаимодействие, по-видимому, и порождает те изменения в центре туманности, что были зафиксированы "Хабблом".

Интересно, что ускоренные частицы не разлетаются от пульсара одинаково во всех направлениях. В основном они сконцентрированы в виде двух тонких противоположно направленных полярных струй (джетов), покидающих поверхность пульсара в областях его магнитных полюсов. Особый интерес у ученых вызвало светящееся образование, расположенное там, где один из полярных джетов сталкивается с веществом туманности, образуя ударную волну. Форма и положение этого пятна настолько быстро менялись, что ученые прозвали его "черт на сковородке".

"Вы бы никогда не смогли изучить океан по одной фотографии — вам понадобилось бы заснять его на видеопленку. — подводя итоги, добавляет Хестер, — Уникальная серия изображений Крабовидной туманности, полученная на "Хаббле", дает нам великолепную возможность разобраться в динамике процессов, происходящих в ее сердце".