Krabo migla (katalogo žymenys M1, NGC 1952, Taurus A) – supernovos liekana ir "pulsaro vėjo migla" Tauro žvaigždyne. Šią miglą 1731 m. pastebėjo Džonas Bevisas (John Bevis); ji atitinka ryškią supernovą, kurią 1054 m. užfiksavo kinų ir islamo astronomai. XIX a. viduryje astronomas Viljamas Parsonsas (Lordas Rosse) suteikė jai dabartinį pavadinimą „Krabas“. Krabo migla yra vienas geriausiai ištyrinėtų ir dažnai stebimų supernovos liekanų objektų.

Vieta, dydis ir judėjimas

Ši migla nuo Žemės nutolusi per maždaug 6500 šviesmečių (2 kpc). Jos skersmuo – apie 11 ly (3,4 pc), o ji plečiasi maždaug 1 500 km per sekundę greičiu vidutiniškai. Stebėjimai parodė, kad viršutinės plazmos struktūros gali judėti ir gerokai greičiau, o kai kurie artimi pulsarui „raizginiai“ (wisps) išsiskiria reliatyvistiniu greičiu. Krabo migla priklauso Pieno kelio galaktikos Persėjo peties segmentui.

Krabo pulsaras

Miglos centre yra Krabo pulsaras – apie 28–30 km skersmens neutroninė žvaigždė, kuri suktis labai sparčiai. Jis sukasi maždaug 30,2 karto per sekundę, t. y. jo periodas yra apie 33,1 ms, ir todėl nuolatos skleidžia spinduliuotės impulsus – nuo aukštos energijos gama spindulių pliūpsnių iki radijo bangų. Pulsaras paverčia savo sukimosi energiją į aukštos energijos dalelių vėją ir spinduliuotę; šis mechanizmas maitina visą „pulsaro vėjo miglą“.

Emisija ir struktūra

Krabo migla skleidžia spinduliuotę visame elektromagnetinio spektro diapazone: radijo, infraraudoną, optinę, ultravioletinę, rentgeno ir gama spindulius. Daugiausia šviesos sudaro sinchrotroninė emisija – greitai judančių elektronų ir pozitronų sąveika su magnetiniu laukų. Miglos struktūra yra sudėtinga: yra plonų jonizuotų dujų siūlų (filamentų), vidaus torusų ir dviejų priešingų jonų/elektronų srovių (jetai), taip pat greitai kintančių „wisps“ zonų aplink pulsarą.

Filamentai daugiausia sudaryti iš jonizuotų dujų (H, He, O, S ir kt.) ir aptinkami tiek optiniame, tiek rentgeno diapazone. Miglos magnetinis laukas ir dalelių vėjas sukuria terminacijos smūgį (termination shock), kur žemos energijos srautas konvertuojamas į aukštos energijos spinduliuotę.

Istorija ir reikšmė stebėjimams

Krabo migla buvo pirmasis astronominis objektas, sujungtas su istoriniu supernovos sprogimu, todėl suteikia vertingą ryšį tarp stebimos supernovos ir jos likučio dabar. Senovės įrašai apie 1054 m. sprogimą rodo, kad jis buvo labai ryškus – matomas net dienos metu keletą savaičių. M1 taip pat buvo pirmasis įtrauktas į Karolio Messier katalogą (1758 m.), todėl žinomas kaip Messier 1.

Migla naudojama kaip „laboratorija“ daugybei fizikinių procesų tyrinėti: iš jos gaunama informacija apie branduolinių sprogimų mechaniką, dalelių akceleraciją, magnetinius laukus ir neutroninių žvaigždžių elgseną. Dėl stiprios ir stabilių komponentų spinduliuotės Krabas dažnai tarnauja kaip kalibracijos šaltinis astronominiams instrumentams – ypač rentgeno ir gama diapazone.

Pavyzdžiai praktinių panaudojimų

  • XX a. šeštajame ir septintajame dešimtmetyje Saulės vainikas buvo kartografuotas stebint pro jį sklindančias Krabo radijo bangas – tokiu būdu tirti Saulės koronos plazmines savybes.
  • 2003 m. buvo išmatuotas Saturno mėnulio Titano atmosferos storis, nes ji blokavo migla sklindančius rentgeno spindulius per retą užtemimą; tokie stebėjimai padėjo geriau suprasti Titano atmosferos tankį ir sudėtį.

Sudėtis ir kilmė

Krabo migla susidarė po masyvios žvaigždės sprogimo (supernovos) ir apima tiek išmestos pradinės žvaigždės medžiagos, tiek iš pulsuojančios neutroninės žvaigždės atiduotą energiją. Analizės parodė sunkesniųjų elementų (pvz., deguonies, anglies, sieros) buvimą filamentuose, o taip pat aptinkama dulkių dalelių. Visos šios dalys suteikia informaciją apie žvaigždės evoliuciją ir sprogimo jėgą.

Išvados

Krabo migla – ne tik gražus ir išsamiai tyrinėtas dangaus objektas, bet ir svarbus „bandymų poligonas“ astrofizikai: ji padeda suprasti dalelių akceleraciją, magnetinius laukus, supernovos mechaniką ir neutroninių žvaigždžių savybes. Intensyvūs daugiaspektriai stebėjimai (nuo radijo iki gama spindulių) ir toliau atskleis naujus šios miglos aspektus bei leis tikslinti jos kilmės ir evoliucijos modelius.