羅蘭,H.A.

[拼音]:xiezhuang xingyun

[英文]:Crab nebula

金牛座的一團無定形的膨脹氣體雲。它的1950.0曆元座標:赤經5h31╮5,赤緯+21°59┡。角徑為7┡×4┡,視亮度相當於9等星。按傳統的形態分類,它被劃為行星狀星雲,但本質上與典型的行星狀星雲完全不同。它已被證認為超新星遺蹟。

中國史書《宋會要》載:“至和元年五月晨出東方,守天關,晝見如太白,芒角四出,色赤白,凡見二十三日。”這是北宋欽天監對 1054年7月出現的特亮超新星事件的觀測記載。這個超新星爆發時亮度超過金星,近人稱之為中國新星。它的遺蹟(爆發過程中拋射的氣體雲)就是現在看到的蟹狀星雲。(見彩圖)

1731年,英國天文愛好者比維斯首次用小型望遠鏡發現了這個朦朧的橢圓形霧斑。1771年刊佈的《梅西耶星表》,把它列為第一號天體:M1。在《星雲星團新總表》中,它的編號是NGC1952。1844年英國 W.P.羅斯用他自制的大型反射望遠鏡觀察到星雲的纖維狀結構。他根據目視觀察的印象,把星雲描繪成蟹鉗狀,因而名為蟹狀星雲,並沿用至今。1921年美國鄧肯對比兩批相隔十二年的照片,確認該星雲仍在膨脹。1942年荷蘭的奧爾特推論蟹狀星雲是九百年前爆發事件的產物,從而把今日的蟹狀星雲和1054年觀察到的超新星證認為一。

蟹狀星雲的可見光是強偏振化的,是快速電子在磁場中運動而產生的同步加速輻射。偏振光的分析研究表明,纖維狀結構的走向是平行於磁力線的。可見光譜中有發射線,除中性氫和電離氦線外,還有很強的禁線。蟹狀星雲是天上最強的射電源之一──金牛座A(即3C144)。該源週期地為月亮所掩,並且每逢六月被日冕掠掩,因此我們能精確地測定它的方位、大小和波譜特徵,確切地證認出它的光學對應體即是超新星遺蹟。蟹狀星雲還是強紅外源、紫外源、X射線源和 γ射線源。它的總輻射光度的量級為1038爾格/秒,比太陽強幾萬倍。

1968年發現該星雲中的射電脈衝星 NP0532(即PSR 0531+21)。它的脈衝週期是0.0331秒,為已知脈衝星中週期最短的一個。NP0532的光學對應體的目視星等約為17等。1969年確認它是光學脈衝星,接著發現它在X、γ和紅外波段都有脈衝輻射。目前已公認,脈衝星是快速自旋的中子星,有極強的磁性(估計表面場強達1010~1014高斯),是超新星爆發時形成的坍縮緻密星。

蟹狀星雲脈衝星的質量約為一個太陽質量,其發光氣體的質量也約達一個太陽質量,可見該星雲爆發前是質量比太陽大若干倍的大天體。七十年代初,根據11種測距方法,求出它的距離的不加權平均值是 1,930秒差距左右,約相當於 6,300光年。由此推算出的星雲大小是12光年×7光年。(見彩圖)

參考書目

S.Mitton,Crab Nebula,Faber and Faber,London,1979.