У 1054 році китайські придворні астрономи занесли до літописів появу нової зірки — настільки яскравої, що вона залишалася видимою вдень протягом кількох тижнів. Сьогодні на її місці лежить Крабоподібна туманність — газова хмара, що розлітається від центру колишнього зоряного вибуху на відстані 6 500 світлових років від Землі, у сузір'ї Тільця. Телескоп Hubble вперше за 25 років повернувся до повного знімка цього об'єкта, і порівняння двох епох дає рідкісну можливість побачити, як стародавня катастрофа продовжує розвиватися в реальному часі.
Результати нового спостереження опубліковані в The Astrophysical Journal. Дослідники поєднали свіжі дані з переобробленим зображенням туманності, яке Hubble отримав ще у 1999–2000 роках, аби порівняння було максимально точним.
Як китайський запис зійшовся з нейтронною зіркою
Крабоподібну туманність відкрили в середині XVIII століття, але довгий час її зв'язок із записами про "нову зірку" 1054 року залишався лише припущенням. У 1950-х роках саме Едвін Габбл — разом з іншими астрономами — звернув увагу на близьку відповідність між положенням туманності та історичними хроніками наднової. Остаточно пазл склався, коли в центрі туманності виявили пульсар — швидко обертову нейтронну зірку, що залишилась після колапсу ядра зорі. Саме вона, як з'ясувалося, і живить подальше розширення туманності — цей зв'язок остаточно узгодив сучасні спостереження з тисячолітніми записами.
Волокна рухаються як єдине ціле
Нове зображення дозволило простежити переміщення ниткоподібної структури туманності з високою точністю. Зовнішні волокна рухаються назовні зі швидкістю близько 5,5 мільйона кілометрів на годину. При цьому волокна на периферії туманності змістилися помітно більше за ті, що ближче до центру, — але не розтягнулися, а перемістилися практично як цілісний фрагмент.
Така поведінка відрізняє Краб від більшості інших залишків наднових. Зазвичай розширення таких об'єктів рухає ударна хвиля початкового вибуху, яка руйнує оболонки газу, скинуті зорею ще до колапсу. Крабоподібна туманність працює інакше: це туманність, що живиться пульсарним вітром. Її розширення підтримується синхротронним випромінюванням — світлом, яке виникає від взаємодії магнітного поля центрального пульсара з речовиною туманності. Різниця у кольорах на знімках Hubble відображає варіації температури й густини газу, а також його хімічного складу в різних ділянках.
Тіні волокон видають тривимірну структуру
Вища роздільна здатність нових спостережень дозволила зазирнути в тривимірну структуру туманності — те, що майже неможливо визначити з плоского зображення. На знімках видно тіні деяких волокон, які падають на тло синхротронного серпанку всередині туманності.
Але не всі яскраві волокна відкидають тінь. Дослідники відзначають, що частина найяскравіших нитчастих структур узагалі не мають видимих тіней — а це означає, що вони розташовані на далекій від нас стороні туманності, за межами освітленої області. Такий "негативний" результат виявився не менш інформативним, ніж наявність тіней: він допомагає відновити просторове розташування газових утворень усередині об'єкта.
Що дадуть майбутні порівняння
Дослідники наголошують, що головна цінність нових спостережень Hubble — попереду. Отримані дані можна поєднати зі знімками Крабоподібної туманності, зробленими телескопом Webb в інфрачервоному діапазоні у 2024 році, а також з спостереженнями інших обсерваторій у різних довжинах хвиль.
Порівняння цих багатохвильових даних дозволить скласти найповнішу на сьогодні картину того, як розвивається наслідок наднової, — вибуху, за яким астрономи спостерігали ще майже тисячу років тому і який досі продовжує розгортатися перед сучасними телескопами.
