Krab Pulsar
|
Dane obserwacyjne Epoka J2000 Równonoc J2000 |
|
|---|---|
| Konstelacja | Byk |
| Rektascensja | 05 godz. 34 min 31,95 sek |
| Deklinacja | +22° 00′ 52,2″ |
| Pozorna wielkość (V) | 16,5 [ potrzebne źródło ] |
| Charakterystyka | |
| Etap ewolucyjny | Gwiazda neutronowa |
| Indeks koloru U-B | −0,45 [ potrzebne źródło ] |
| Indeks koloru B-V | +0,5 [ potrzebne źródło ] |
| Astrometria | |
| Ruch własny (μ) | RA: −11,751 mas / rok Grudzień: 2,302 mas / rok |
| Paralaksa (π) | 0,5110 ± 0,0788 mas |
| Dystans | około. 6400 ly (ok. 2000 szt .) |
| Detale | |
| Promień | 10 [ potrzebne źródło ] km |
| Jasność | 0,9 l ☉ |
| Temperatura |
centrum (modelowane): ~3 × 10 8 K, powierzchnia: ~1,6 × 10 6 K |
| Obrót | 33,5028583 ms |
| Wiek | 967 [ potrzebne źródło ] lat |
| Inne oznaczenia | |
| Odniesienia do bazy danych | |
| SIMBAD | dane |
Krab Pulsar (PSR B0531+21) to stosunkowo młoda gwiazda neutronowa . Gwiazda ta jest gwiazdą centralną w Mgławicy Krab , pozostałości po supernowej SN 1054 , którą szeroko obserwowano na Ziemi w 1054 roku. Odkryty w 1968 roku pulsar był pierwszym połączonym z pozostałością po supernowej .
Crab Pulsar jest jednym z nielicznych pulsarów, które można zidentyfikować optycznie. Pulsar optyczny ma około 20 kilometrów (12 mil) średnicy i okres obrotu około 33 milisekund, co oznacza, że „wiązki” pulsara wykonują około 30 obrotów na sekundę. Wiatr relatywistyczny wypływający z gwiazdy neutronowej generuje emisję synchrotronową , która wytwarza większość emisji z mgławicy, widocznej od fal radiowych po promienie gamma . Najbardziej dynamicznym elementem w wewnętrznej części mgławicy jest punkt, w którym wiatr równikowy pulsara uderza w otaczającą mgławicę, tworząc wstrząs końcowy . Kształt i położenie tej struktury szybko się zmienia, a wiatr równikowy pojawia się jako seria przypominających kosmyki struktur, które stają się bardziej strome, rozjaśniają się, a następnie zanikają, gdy oddalają się od pulsara do głównego korpusu mgławicy. Okres obrotu pulsara wydłuża się o 38 nanosekund dziennie ze względu na duże ilości energii unoszonej przez wiatr pulsarowy.
Mgławica Krab jest często używana jako źródło kalibracyjne w astronomii rentgenowskiej . Jest bardzo jasny w zakresie rentgenowskim , a gęstość strumienia i widmo są stałe, z wyjątkiem samego pulsara. Pulsar dostarcza silny okresowy sygnał, który jest używany do sprawdzania synchronizacji detektorów promieniowania rentgenowskiego. W astronomii rentgenowskiej „krab” i „milicrab” są czasami używane jako jednostki gęstości strumienia. Millirab odpowiada gęstości strumienia około 2,4 2,4 × 10-11 erg s -1 cm -2 ( podobnego do kraba ” × 10-14 W /m 2 ) w paśmie rentgenowskim 2–10 keV , dla „ Widmo rentgenowskie, które jest z grubsza potęgą energii fotonu: I ~ E −1,1 . [ potrzebne źródło ] Bardzo niewiele źródeł promieniowania rentgenowskiego kiedykolwiek przekracza jasność jednego kraba.
Historia obserwacji
Mgławica Krab została zidentyfikowana jako pozostałość po SN 1054 w 1939 roku. Następnie astronomowie poszukiwali centralnej gwiazdy mgławicy. Było dwóch kandydatów, określanych w literaturze jako gwiazdy „na północ” i „poprzedzające południe”. We wrześniu 1942 roku Walter Baade wykluczył gwiazdę „następującą na północ”, ale uznał dowody za nieprzekonujące dla gwiazdy „poprzedzającej południe”. Rudolf Minkowski , w tym samym numerze The Astrophysical Journal co Baade, wysunął argumenty spektralne, twierdząc, że „dowody potwierdzają, ale nie dowodzą wniosku, że południowa gwiazda poprzedzająca jest centralną gwiazdą mgławicy”.
Pod koniec 1968 roku David H. Staelin i Edward C. Reifenstein III poinformowali o odkryciu dwóch pulsujących źródeł radiowych „w pobliżu mgławicy Krab, które mogą być z nią zbieżne” za pomocą 300-stopowej (91 m) anteny radiowej Green Bank . Nadano im oznaczenia NP 0527 i NP 0532. Okres i lokalizacja pulsara NP 0532 Mgławicy Kraba została odkryta przez Richarda VE Lovelace'a i jego współpracowników 10 listopada 1968 roku w obserwatorium radiowym w Arecibo .
Późniejsze badania przeprowadzone przez nich, w tym Williama D. Brundage'a, również wykazały, że źródło NP 0532 znajduje się w Mgławicy Krab. Źródło radiowe zostało również zgłoszone jako zbieżne z Mgławicą Krab pod koniec 1968 roku przez LI Matveenko w Soviet Astronomy .
Pulsacje optyczne zostały po raz pierwszy zgłoszone przez Cocke'a, Disneya i Taylora przy użyciu 36-calowego (91 cm) teleskopu na Kitt Peak w Obserwatorium Stewarda na Uniwersytecie Arizony. Ich odkrycie zostało potwierdzone przez Nathera, Warnera i Macfarlane'a.
Jocelyn Bell Burnell , która była współodkrywcą pierwszego pulsara PSR B1919+21 w 1967 roku, opowiada, że pod koniec lat 50. migać. Astronom, z którym rozmawiała, Elliot Moore, zlekceważył ten efekt jako scyntylację , pomimo zapewnień kobiety, że jako wykwalifikowany pilot rozumie scyntylację, a to jest coś innego. Bell Burnell zauważa, że częstotliwość 30 Hz pulsara optycznego Mgławicy Krab jest trudna do zobaczenia dla wielu ludzi.
Crab Pulsar był pierwszym pulsarem, dla którego przekroczono limit spowalniania na podstawie kilkumiesięcznych danych z obserwatorium LIGO . Większość pulsarów nie obraca się ze stałą częstotliwością rotacji, ale można zaobserwować, że zwalniają z bardzo małą prędkością (3,7 × 10-10 Hz / s w przypadku Kraba). To spowolnienie można wytłumaczyć utratą energii rotacji z powodu różnych mechanizmów. Granica spowalniania to teoretyczna górna granica amplitudy fal grawitacyjnych , które może emitować pulsar, przy założeniu, że wszystkie straty energii są zamieniane na fale grawitacyjne. Brak zaobserwowanych fal grawitacyjnych o oczekiwanej amplitudzie i częstotliwości (po uwzględnieniu oczekiwanego przesunięcia Dopplera ) dowodzi, że za utratę energii muszą odpowiadać inne mechanizmy. Dotychczasowy brak obserwacji nie jest całkowicie nieoczekiwany, ponieważ fizyczne modele symetrii obrotowej pulsarów wyznaczają bardziej realistyczną górną granicę amplitudy fal grawitacyjnych kilka rzędów wielkości poniżej granicy spowolnienia. Istnieje nadzieja, że wraz z poprawą czułości instrumentów fal grawitacyjnych i wykorzystaniem dłuższych okresów danych, w przyszłości będą obserwowane fale grawitacyjne emitowane przez pulsary. Jedynym innym pulsarem, dla którego limit spowolnienia został przekroczony, jest Vela Pulsar .
W 2019 roku zaobserwowano, że Mgławica Krab i prawdopodobnie Pulsar Kraba emitują promieniowanie gamma o energii przekraczającej 100 TeV, co czyni ją pierwszym zidentyfikowanym źródłem promieniowania kosmicznego o ultrawysokiej energii .
