В 1054 году китайские астрономы наблюдали в небе «приглашенную звезду». То есть звезду, которой раньше на небе не было…
Звезды – объекты стабильные. Они не меняются очень быстро. По крайней мере, так это выглядит для нас, людей. Когда мы смотрим ночью на небо, мы видим те же звезды в тех же положениях и в тех же созвездиях, что и накануне. И вид современного ночного неба не сильно отличается от того, что люди видели тысячу лет назад. С учётом, конечно же, нынешнего светового загрязнения.
Сверхновая SN1054
Человек, который интересуется астрономией, знает большинство звезд. И несомненно знает, где и как они расположены на небе. И когда вдруг появится новая звезда, которой раньше не было, он непременно это заметит. В случае с астрономами китайской династии Сун 4 июля 1054 года так и произошло. Арабские источники того времени тоже сообщают о появлении на небе новой звезды. Но по-настоящему четких документов из Европы об этом событии не обнаружено. Конечно же описания, говорящие о новых и до тех пор неизвестных огнях в небе встречаются. Однако они не могут быть четко датированы. В любом случае очевидно одно: летом 1054 года люди во всем мире увидели в небе звезду, которой раньше не было.
Сегодня мы называем такие звезды «сверхновыми». А латинский термин «нова» указывает на то, что это некая новая звезда. Однако китайский термин «приглашенная звезда» на самом деле более уместен, потому что термин «сверхновая» на самом деле ничего не говорит об ее природе. Нам только кажется, что на небе появилась новая звезда. Но на самом деле мы видим очень старый объект, который раньше светил слишком тускло, чтобы его можно было бы увидеть невооруженным глазом. Лишь только когда такая звезда резко заканчивает свою жизнь, она снова ярко светит в течение нескольких недель или месяцев. И мы можем наблюдать этот прощальный звездный свет, который умирающее небесное тело посылает сквозь пространство. До тех пор, пока звезда полностью не погаснет…
Но что остается после взрыва сверхновой? А ведь это очень интересно! Именно остаток сверхновой, по общему признанию, является очень интересным космическим объектом!
Крабовидная туманность
Если навести телескоп, пусть даже сравнительно небольшой, на небо, где в 1054 году появилась приглашенная звезда, то можно увидеть космическую туманность. Это большое облако пыли и газа, которое выглядит очень эффектно со своими многочисленными разветвлениями и нитями.
Еще в 1731 году английский врач Джон Бевис обнаружил, что в созвездии Тельца можно наблюдать что-то интересное. Он построил небольшую частную обсерваторию на севере Лондона и наблюдал за небом, чтобы составить звездный атлас. Во время своих наблюдений он и обнаружил объект, который сейчас называют «Крабовидной туманностью».
Независимо от Бевиса, француз Шарль Мессье тоже нашел эту туманность в 1758 году при поиске объектов, похожих на кометы. Первым человеком, который смог наблюдать большое количество деталей туманности, был Уильям Парсонс, 3-й граф Росс. В 1844 году он использовал для этого свой большой телескоп-рефлектор диаметром 91 сантиметр. Это был просто колоссальный телескоп для того времени. Этот инструмент позволил Парсонсу составить рисунок туманности. Он также дал этой туманности ее нынешнее название, так как ее форма напомнила ему краба.
Однако ближе к концу 19 века, когда были сделаны первые фотографии объекта, стало очевидно, что туманность совсем не похожа на краба. Однако что это за туманность на самом деле, и откуда она взялась, было неясно. Крабовидная туманность была не единственной туманностью этого типа на небе, и они назывались «планетарными туманностями». Однако на самом деле они не имеют ничего общего с планетами.
Истинная природа Крабовидной туманности была установлена только в начале 20 века. Американский астроном Карл Отто Лэмпленд сравнил текущие изображения туманности с более ранними изображениями. И обнаружил, что ее форма немного изменилась. Другие астрономы подтвердили это. А чуть позже шведский астроном Кнут Лундмарк обратил внимание на то, что туманность находится примерно там, где древние китайские астрономы увидели на небе «приглашённую звезду».
Новые знания
В то время астрономия находилась на совершенно ином уровне знаний, нежели сегодня. Лишь только В 20-х годах прошлого века было установлено, что наш Млечный Путь – это не вся Вселенная. И что он является лишь одной из бесчисленных подобных ему галактик, полных звезд.
Примерно в те же годы Эдвин Хаббл открыл расширение пространства. Основываясь на теории относительности Альберта Эйнштейна и новом понимании структуры атомов, ученые поняли, как работают звезды. И откуда они берут энергию. Люди стали понимать, что происходит с некоторыми звездами в конце их жизни. И что такое на самом деле сверхновая или приглашенная звезда.
В 1928 году Эдвин Хаббл, смог использовать данные наблюдений, чтобы точно измерить, насколько быстро меняется Крабовидная туманность. Которая, как выяснилось, на самом деле, не просто меняется. Но и расширяется! Хаббл подсчитал скорость этого расширения. И обнаружил, что около 900 лет назад должен был произойти какой-то взрыв, который и заставил туманность разлетаться во все стороны.
Но только в 40-х годах прошлого века появилась возможность точно измерить, насколько быстро разлетаются газовые массы туманности. Оказалось, что они делают это очень быстро! Со скоростью почти 1500 километров в секунду! И все это хозяйство, как оказалось, находится на расстоянии около 4900 световых лет от Земли.
Так что если Крабовидная туманность действительно имеет какое-то отношение к приглашенной звезде 1054, как и предполагал Лундмарк, эта приглашенная звезда должна была быть ЧРЕЗВЫЧАЙНО яркой, чтобы ее можно было увидеть невооруженным глазом с такого расстояния. Это должен был быть один из объектов, существование которых было предсказано совсем незадолго до этого: так называемая «сверхновая». То есть большая звезда, взорвавшаяся в конце своей жизни. Ядро такой звезды коллапсирует в чрезвычайно плотный объект, нейтронную звезду. А внешние слои выбрасываются в космос, образуя красивые большие туманности.
Нейтронная звезда
И действительно, вскоре после этого были обнаружены свидетельства того, что в центре Крабовидной туманности находится нейтронная звезда. Этот объект имеет примерно такую же массу, как и Солнце. Но при этом его диаметр – всего несколько десятков километров. Также было обнаружено радиоизлучение, исходящее из этого направления в небе.
Радиоастрономия в середине 20-го века только зарождалась, и Крабовидная туманность стала одним из первых наблюдаемых мощных радиоисточников. Нейтронная звезда в центре Крабовидной туманности оказалась так называемым «пульсаром».
Сегодня ученые знают, что на месте Крабовидной туманности когда-то находилась тяжелая и крупная звезда. Ее масса была примерно в 10 раз больше массы Солнца. В какой-то момент топливо внутри звезды окончательно закончилось. И вся огромная масса оболочки звезды упала на ее ядро. Произошел колоссальный взрыв. Свет от этого события достиг Земли 4 июля 1054 года. После взрыва осталась компактная, быстро вращающаяся нейтронная звезда. Массы газа разлетались от места взрыва с огромной скоростью. И продолжают делать это и сейчас. Их свечение стимулируется излучением нейтронной звезды в центре. Астрономы могут проанализировать этот свет. И, таким образом, определить состав туманности.
Крабовидная туманность не только необычайно красива, но и чрезвычайно важна для науки. Ведь это здорово, что относительно близко к Земле можно наблюдать остатки сверхновой, которая произошла всего 1000 лет назад! А ведь это почти вчера по астрономическим меркам.
Последняя сверхновая, наблюдаемая в Млечном Пути, осветила небо в начале 17 века. С тех пор мы со всеми нашими большими инструментами, космическими телескопами и математическими теориями звездной эволюции ждали, когда еще одна звезда взорвется в нашем уголке галактики, чтобы подробно ее изучить. Но когда это произойдет, и сколько действительно придется ждать, неизвестно. И поэтому до тех пор у нас нет другого выбора, кроме как изучать остатки таких звездных взрывов. И когда эти остатки выглядят так же впечатляюще, как Крабовидная туманность, это очень приятное занятие…