Krakova meglica (M1) v ozvezdju Bika — ostanek supernove

Krakova meglica (M1) v ozvezdju Bika: ostanek supernove SN1054 s pulzarjem, 6500 lj, širjenje 1500 km/s — zgodovinski naravni laboratorij za sevanje, nevtronske zvezde in astrofiziko.

Rakova meglica (kataloška oznaka M1, NGC 1952, Taurus A) je ostanek supernove in "meglica pulzarnega vetra" v ozvezdju Bika. Meglico je leta 1731 opazil John Bevis; ustreza svetli supernovi, ki so jo leta 1054 zabeležili kitajski in islamski astronomi. Leta 1840 ji je astronom William Parsons dal današnje ime.

Zgradba in osnovne lastnosti

Meglica je od Zemlje oddaljena približno 6500 svetlobnih let (2 kpc). Njen premer je približno 11 ly (3,4 pc) in se širi s tipično hitrostjo filamentov okoli 1.500 kilometrov na sekundo. Leži v bližini notranjega roba rokava Perzeja galaksije Mlečne ceste.

Meglica je sestavljena iz svetlih optičnih filamentov hladnejšega, izbojevanega plina in iz razpršenega, zelo vročega in hitro gibajočega plazemskega območja, ki proizvaja širokopasovno sevanje. Glavni mehanizem močnega sevanja skozi radijski, optični, rentgenski in gama del spektra je sinhronno sevanje relativističnih elektronov v močnem magnetnem polju, ki ga napaja centralni pulzar.

Pulzar v središču

V središču meglice leži Rakova pulzar, nevtronska zvezda (izjemno kompaktna vrteča se krogla nevtronov) s premerom približno 28–30 km. Pulzar oddaja redne impulze sevanja — od izbruhov žarkov gama do radijskih valov — in se vrti s frekvenco približno 30,2 krat na sekundo. Izguba rotacijske energije pulzarja (spin-down) napaja vetrove relativističnih delcev, ki oblikujejo in segrevajo meglico ter vzdržujejo njeno svetlost; zato je Rakova meglica klasičen primer t. i. pulzarne meglice (pulsar wind nebula).

Zgodovina opazovanj in pomen

Meglica je bila prvi astronomski objekt, kateremu je uspelo neposredno povezati ostanek z zgodovinsko eksplozijo supernove — z dogodkom, znanim kot SN 1054. Zaradi tega je Rakova meglica pomembna pri preučevanju fizike supernov, nastanka nevtronskih zvezd in interakcije med pulzarskim vetrom in izbruhanimi materiali.

V zgodovini opazovanj je meglica služila tudi kot naravni laboratorij za druge raziskave. Zaradi svoje močne in stabilne emisije so bili na njej kalibrirani radijski in rentgenski instrumenti, s pomočjo prehodov svetlobnih žarkov skozi meglico pa so v petdesetih in šestdesetih letih prejšnjega stoletja tudi kartirali Sončevo korono. Leta 2003 so opazovanja pokazala, da je atmosfera Saturnove lune Titan, ki je blokirala rentgenske žarke iz meglice, uporabna pri preučevanju gostih atmosfer in prehodov gostih plinov pred močnimi oddajniki.

Opazovanje in videz

Rakova meglica v optičnem delu neba izstopa kot razpršen megličast objekt, ki ga s prostim očesom običajno ni videti, vendar je z majhnim teleskopom ali daljnogledom opazen kot neostr prikaz. Nahaja se v ozvezdju Bika, v bližini zvezde Zeta Tauri, in je vključen v klasični Messierjev katalog — M1 — ker je bil prvi objekt v katalogu messierskih meglic in zvezdnih kopišč (Messierjev objekt).

Sodobne opazovalne značilnosti

V zadnjih desetletjih so slike iz vesoljskega teleskopa Hubble, rentgenskega teleskopa Chandra in številnih radijskih observatorijev razkrile kompleksno notranjo strukturo: notranji torus, bipolarne curke in spremenljive filamentne strukture, ki se spreminjajo na časovnih lestvicah od dni do let. To omogoča neposredno spremljanje dinamike pulzarnega vetra in procesov pospeševanja delcev.

Pomen za znanost

Rakova meglica je ključna za razumevanje končnih stadijev zvezdne evolucije, mehanizmov pospeševanja delcev in interakcij močnih magnetnih polj z relativističnimi tokovi. Poleg tega služi kot referenčni vir za instrumente na različnih valovnih dolžinah in kot primer, kako zgodovinski opisi neba pomagajo povezati astronomske dogodke s sodobnimi fizikalnimi modeli.

Izvor

Nastanek rakove meglice ustreza svetli supernovi SN 1054, ki so jo kitajski astronomi zabeležili leta 1054 našega štetja. Rakovo meglico je leta 1731 prvič opazil John Bevis. Leta 1758 jo je ponovno odkril Charles Messier, ko je opazoval svetel komet. Messier jo je uvrstil v svoj katalog kometom podobnih objektov. Leta 1848 je grof Rosse opazoval meglico na gradu Birr in jo poimenoval Krabja meglica, ker je bila na risbi, ki jo je narisal, videti kot rakovica.

V začetku 20. stoletja je analiza zgodnjih fotografij meglice, posnetih v razmaku nekaj let, pokazala, da se meglica širi. Sledenje širjenju nazaj je pokazalo, da je morala meglica postati vidna na Zemlji pred približno 900 leti. Zgodovinski zapisi so razkrili, da so kitajski astronomi leta 1054 na istem delu neba zabeležili novo zvezdo, ki je bila dovolj svetla, da jo je bilo mogoče videti podnevi. Zaradi velike oddaljenosti je bila dnevna "gostujoča zvezda", ki so jo opazili Kitajci, lahko le supernova - masivna, eksplozivna zvezda, ki je izčrpala zaloge energije iz jedrske fuzije in se sesula vase.

Nedavna analiza zgodovinskih zapisov je pokazala, da se je supernova, ki je ustvarila Krabjo meglico, verjetno pojavila aprila ali v začetku maja, do julija pa je dosegla največjo svetlost med navidezno magnitudo -7 in -4,5 (svetlejša od vsega na nočnem nebu razen Lune). Supernova je bila s prostim očesom vidna približno dve leti po prvem opazovanju. Po zaslugi zabeleženih opazovanj astronomov z Daljnega in Srednjega vzhoda leta 1054 je Krakova meglica postala prvi astronomski objekt, za katerega je bilo ugotovljeno, da je povezan z eksplozijo supernove.

Predvajanje medijev Video o rakovi meglici, ki ga je pripravila NASA

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je rakovica?

V: Kako daleč od Zemlje je Krakova meglica?

V: Kaj leži v središču meglice?

V: Kdo ji je dal ime?

V: Kateremu delu naše galaksije pripada?

V: Kako hitro se širi?

V: Na kakšen način so znanstveniki uporabili opazovanja tega objekta v raziskovalne namene?

Išči po črki