Лёд и Огонь. История глобальных катастроф

Впрочем, источником энергии для Крабовидной туманности являются, возможно, не только космические лучи, испускающие излучение, идущее, судя по наблюдениям, прямо от пульсара. К этому выводу приходишь, когда сравниваешь спектр излучения пульсара со спектром излучения туманности (см. рис 10.7). Если у обоих один и тот же наклон в рентгеновском диапазоне, а их интенсивность излучения (плотность потока) одинаково понижается с повышением частоты, то их наклоны в радио- и оптическом диапазонах существенно различаются. Большая часть рентгеновского излучения Крабовидной туманности исходит из локализованной области, расположенной на расстоянии 0,5 светового года от пульсара; следовательно, основным источником данного излучения может являться космический ветер пульсара. Однако источником синхротронного излучения туманности в радио- и оптическом диапазонах является значительно большая по размеру область, размером около 8—12 световых лет, которая бы рождалось в основном при столкновении космических лучей сверхволны с остатком сверхновой.

_{Рис. 10.7. Сопоставление спектров потока дифференциальной энергии от Крабовидной туманности и пульсара 6 Крабовидной туманности. 2. Логарифмическая частота.　3. Логарифмическая плотность потока.　4. Радиодиапазон. 5. Оптический диапазон. 6. Рентгеновский диапазон. 7. Пульсар в Крабовидной туманности. 8. Крабовидная туманность}

Если источником энергии для данной туманности является ударная сверхволна, тогда самые высокие плотности космических лучей должны были быть в центральной части со стороны, обращенной к нам и принимающей основной удар. Дугообразный фронт ударной волны, образовавшийся с этой стороны, захватывал бы космические лучи и увеличивал бы их пространственные плотности в этой центральной обращенной к нам области. В результате излучение, испускаемое из упомянутой центральной области, с Земли казалось бы ярче. И действительно, как показывают наблюдения, синхротронное излучение в большей степени исходит из центральной части туманности. Также спектрально-линейное излучение, испускаемое возбужденными газовыми волокнами, судя по наблюдениям, в десять раз ярче в центральных ³/₄ туманности, чем на ее периферии. Это удивило астрономов, ведь если энергия космических лучей, исходящих из расположенного в центре 1[ульсара, равномерно распределяется по всей оболочке сверхновой, тогда в центре системы волокон туманности яркость должна возрастать.

Давайте взглянем теперь на остаток сверхновой Кассиопея-А, находящейся в созвездии Кассиопии. В радиодиапазоне это самый яркий и светящийся остаток сверхновой в Галактике. В отличие от Крабовидной туманности, лежащей в направлении галактического антицентра, Кассиопея-А расположена вдоль экватора Млечного Пути, примерно в 68 градусах дуги от галактического антицентра (см. рис 10.5). Следовательно, Кассиопея-А — самый лучший объект для поиска доказательств присутствия ударной сверхволны. То есть, с нашей точки зрения, сверхволна приближалась бы к Кассиопее-А поперек нашему лучу зрения.

Интересно, что на карте изофот Кассиопеи-А, рисунок 10.8, самой светящейся стороной остатка сверхновой является западная (правая сторона), которая обращена и к галактическому центру и принимает на себя всю полноту удара сверхволны. Самой же тусклой стороной является восточная (левая), защищенная этим космическим ветром. Судя по рентгеновским изображениям Кассиопеи-А, например рисунок 10.9, распределение яркости здесь такое же асимметричное.

_{Рис. 10.8. Изофоты Кассиопеи-А, сделанные на радиочастоте　2,695 мегагерца. Каждый изофот соответствует антенной температуре 1200 К. Крестик посередине — это центр взрыва сверхновой. Пунктирная изогнутая линия показывает, какую форму принял фронт ударной волны после столкновения со сверхволной, обозначенной стрелками. 2. Прямое восхождение, в секундах. 3. Склонение. 4. Сверхволна. 5. Дугообразный фронт ударной волны. 12. «А». 13. «В». 14. «С»}