Krabja miglāja (kataloga apzīmējumi M1, NGC 1952, Taurus A) ir supernovas paliekas un "pulsara vēja miglāja" Tauru zvaigznājā. To pirmo reizi novēroja Džons Bevis 1731. gadā; šīs miglājas izcelsmei atbilst spožs supernovas uzliesmojums, ko 1054. gadā reģistrēja ķīniešu un islāma astronomi (notikums, ko parasti dēvē par SN 1054). Astronoms Viljams Pārsonss 1840. gadā miglājai deva pašreizējo nosaukumu.

Attālums, izmēri un paplašināšanās

Miglāja atrodas aptuveni 6500 gaismas gadu (2 kpc) attālumā no Zemes. Tās diametrs ir aptuveni 11 ly (3,4 pc), un tā paplašinās ar vidējo ātrumu aptuveni 1500 kilometru sekundē. No atlikumiem redzamas tīklveida filamenti — izplešamā supernovas izvemtā viela — kuri satur smagākus elementus (piem., oglekli, skābekli, sēru), kas radīti zvaigznes kodolreakcijās un izbirumu laikā.

Kraba pulsārs

Miglūnas centrā atrodas Kraba pulsārs — neitronu zvaigzne, kas rodas zvaigznes kodola sabrukuma laikā. Pulsāra diametrs ir aptuveni 28–30 km, un tas rotē aptuveni 30,2 reizes sekundē (periods ~33 ms). Rotācijas enerģijas izkliedēšanās (spin-down) baro miglāju: pulsars izstaro strauju, ļoti relatīvistisku daļiņu plūsmu (pulsara vēju), kas mijiedarbojas ar apkārtējo vidi un rada plaša spektra starojumu — no gamma staru uzliesmojumiem līdz radioviļņiem.

Starojuma mehānismi un novērojumi

Kraba miglāja starojums galvenokārt ir sinhrontronā izcelsmes — to rada ļoti ātri kustīgas elektroni un pozitroni, kas kustas miglāja magnētiskajā laukā. Sinhrontronais starojums izskaidro miglājas spilgtumu radio, optiskajā, rentgena un gamma diapazonā, kā arī tā polarizāciju. Augstas izšķirtspējas rentgena observatorijas (piem., Chandra) atklāja iekšējas struktūras, tostarp torusu un stūru, kā arī labi redzamu "džetu" un pretējā virziena "džetu", kas saistīti ar pulsara magnētiskās ass un rotācijas ass konfigurāciju.

Miglāja tiek intensīvi pētīta visos elektromagnētiskā spektra diapazonos — radio, optiskajā, infrasarkanajā, rentgena un gamma. Tā kalpo gan kā objekts fizisko procesu izpētei (piem., daļiņu paātrināšana), gan kā kalibrācijas avots astrofizikā; X‑starojuma jomā bieži izmanto tā saukto "Crab" vienību, lai salīdzinātu avotu spilgtumus, kaut gan miglājas intensitāte dažos diapazonos var mainīties.

Vēsturiskā nozīme un lietojums

Kraba miglāja bija pirmais astronomiskais objekts, kas tieši sasaistīts ar vēsturisku supernovas sprādzienu, tādējādi kalpojot par svarīgu pierādījumu par supernovu un supernovas paliekām saikni. Tā ir arī noderīgs instruments, lai pētītu starpplānā esošās debess parādības: pagājušā gadsimta 50. un 60. gados, novērojot Kraba radioviļņus, tika izstrādātas Saules vainaga karšu metodes, savukārt 2003. gadā Titāna atmosfēra tika mērīta, novērojot, kā tā bloķē rentgena starojumu no miglāja.

Struktūra un ķīmija

Miglāju veido divas galvenās sastāvdaļas: sinhrontroniska "mākoņa" no ļoti ātrām daļiņām, ko rada pulsara vējš, un lēnāk pārvietojošies, tumši filamenti — supernovas izvemtā viela, kurā dominē smagāki ķīmiskie elementi. Filamentu spektri ļauj noteikt ķīmisko sastāvu, temperatūru un blīvumu, un to kustības (Doplera ātrumi un proper motions) ļauj rekonstruēt sprādziena dinamiku un vecumu.

Jaunākie atklājumi

21. gadsimtā Kraba miglāja turpina sniegt pārsteigumus: tajā ir novērotas straujas gamma staru uzliesmošanas (flešu) epizodes, kas liecina par ātri mainīgiem daļiņu paātrināšanas procesiem pulsara tuvumā. Modernie teleskopi sniedz daudzfrekvenču attēlus, kas palīdz saprast miglājas iekšējo struktūru un pulsara mijiedarbību ar apkārtējo vidi.

Kopsavilkums

  • Miglāja ir redzama kā M1 vai NGC 1952, un tā ir SN 1054 paliekas — aptuveni 970 gadus vecs objekts.
  • Tās diametrs ir ~11 gaismas gadu, un tā paplašinās ar ~1500 km/s.
  • Centrā atrodas ātri rotējošs Kraba pulsārs, kas izstaro impulsus un baro miglāju, radot plaša spektra starojumu.
  • Kraba miglāja ir nozīmīgs gan vēsturiskā, gan mūsdienu astrofizikas kontekstā — gan kā laboratorija daļiņu paātrināšanai, gan kā kalibrācijas avots observatorijām.

Mākoņainās SN 1054 atliekas tagad plaši pazīstamas kā Krabju miglāja. Šo miglāju dēvē arī par Mesjē 1 jeb M1, jo tā bija pirmais Mesjē objekts, kas 1758. gadā iekļauts katalogā.