Александр Спирин
Сравнение галактики Сомбреро, «увиденной» телескопами Хаббла и Уэбб. Иллюстрация Physorg
Людей издревле влек к себе величественный Млечный Путь, пересекающий ночное небо. Верхом развития каменных обсерваторий стала крутая «лестница» Мирзо Улугбека. Среднеазиатский астроном составил его с помощью созданного им инструмента астрономические таблицы и каталог 1018 звезд с указанием их расположения на небе.
Датчанин Тихо Браге создал оптическую обсерваторию в 1576 году. Датчанин составил звездный каталог и описал наблюдения за Марсом, а его ученик и последователь Иоганн Кеплер использовал их для выведения законов движения планет – законы Кеплера. Только через век, в 1675-м, была основана обсерватория в Гринвиче. А за 19 лет до того родился Эдмунд Галлей, вычислил и точно указал время появления кометы 1758 года. Сам Галлей 16 лет не дожил до этого события.
Сегодня самые разные телескопы разбросаны по всей Земле, забрались в горы и под землю (лазерная обсерватория LIGO регистрирует гравитационные волны, приходящие от столкновения черных дыр), а также на Южном полюсе. Телескопы выведены на околоземные орбиты, и один из них нашел себе место на Международной космической станции – NICER, Нейтронный эксплорер интерьерной композиции. С его помощью были зафиксированы рентгеновские всплески. Они сопровождают радиоизлучение, идущее от пульсара в «сердце» Крабовой (Крабовидной) туманности. Об этом NASA и японские исследователи сообщали в начале апреля 2021 года.
Крабовидная туманность внезапно «затуманилась» на небе в далеком 1054 году. Ее видели звездочеты Китая, давшие ей название «небесная гостья». Такие «гостьи» Кеплер назвал сверхновыми (SuperNova). Одну из последних сверхновых обнаружил орбитальный телескоп Хаббла в 1987 году. Туманность имеет поперечник размером шесть световых лет, что делает ее видимой невооруженным глазом (если знать, что смотреть надо в направлении Тельца, локализованном на одном из полюсов Галактики). Пульсар туманности представляет сбой быстро вращающуюся нейтронную звезду, испускающую мощнейшие радиоимпульсы (GRPs), к которым добавляются рентгеновские и даже гамма-всплески. Десятилетия наблюдений за пульсаром отмечено увеличением GRP.
И вот теперь загадку рождения сверхновой пытаются решить с помощью телескопа Уэбб (Webb), оснащенного инфракрасным инструментом (IRI – InfraRed Instrument). В конце октября 2023 года ученые Принстонского университета сообщили, что в туманности имеются газовые нити, филаменты, с одиночными ионами железа. Подтверждено и расположение туманности в 6000–6500 световых лет от Земли.
Указанные «полосы» придают туманности вид зебры (zebra pattern), который открыли еще в 2007 году. В статье «Происхождение спектральных полос радиоизлучения пульсара в Крабовой туманности» теоретик М. Медведев из Канзасского университета в г. Лоуренс объяснил характер этих полос. Ученый полагает, что речь идет о давно известной интерференции волн радиодиапазона. Интерференцию открыл Томас Юнг, глазной врач из Лондона.
Великий Исаак Ньютон полагал, что свет представляет собой поток частиц-корпускул. А его постоянный оппонент и коллега Роберт Гук – что волны. Офтальмолог Юнг в 1801 году пропустил свет через дощечку с двумя узкими щелями, в результате чего получил за нею интерференционную картину перемежающихся темных и светлых полос. Она была похожа на ту, что возникает, если в воду одновременно бросить два камня, из чего Юнг сделал вывод о волновой природе света.
Автор теоретического анализа радио«зебры» обнаруженную интерференцию назвал деструктивной, подразумевая указанное выше чередование. Он в очередной раз напоминает, что пульсар в «сердце» туманности уникален, явно выделяясь из более чем 2800 других известных на сегодня. Пульсар Крабовидной туманности весьма «юн» с точки зрения своей краткой истории. Но в то же время он весьма «энергичен». Наблюдения за ним используются для тестирования эйнштейновской Общей теории относительности. В последнее время в этом анализе стали использовать излучение от известных бинарных пульсаров, а также эффект гравитационных линз космического микроволнового фона. Этому как раз и может помочь предложенный автором метод объяснения загадки «зебровой» туманности.
