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crab form nebula
因为这个星云的形状有点像螃蟹被取名为蟹状星云(crab nebula)。这个星云是在1731年被英国的一位天文爱好者比维斯发现的。
根据中国历史记载，在现在蟹状星云的那个位置上，曾经有过超新星爆发，那就是1054年7月出现的、特亮的金牛座“天关客星”。它爆发过程中抛射出来的气体云，就应该是现在看到的蟹状星云。1921年，美国科学家把两批相隔12年的蟹状星云照片进行了仔细和反复的比较之后，确认星云的椭圆形外壳仍在高速膨胀，速度达到每秒1300千米。1942年，荷兰天文学家奥尔特以其令人信服的论证，确认蟹状星云就是1054年超新星爆发后形成的。我国史书《宋会要》记载：‘至和元年五月晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日。’说的是公元1054年7月4日清晨，天空中出现了一颗特别明亮的超新星，在金牛座（中国古星名“天关”）附近，白天也能看见它亮如金星，光芒四射，一直持续了23天。这颗超新星爆发过程中抛射出来的气体，至今还在以每秒上千公里的速度迅速地向四面八方膨胀……”卞教授认为在科学史上，蟹状星云蕴涵着中国人的自豪，能用中国画技法表现蟹状星云别有一番深意。
蟹状星云还是强红外源、紫外源、x射线源和 γ射线源。它的总辐射光度的量级比太阳强几万倍。1968年发现该星云中的射电脉冲星，它的脉冲周期是0.0331秒,为已知脉冲星中周期最短的一个。目前已公认，脉冲星是快速自旋的中子星,有极强的磁性,是超新星爆发时形成的坍缩致密星。蟹状星云脉冲星的质量约为一个太阳质量，其发光气体的质量也约达一个太阳质量，可见该星云爆发前是质量比太阳大若干倍的大天体。星云距离约6300光年，星云大小约12光年×7光年。
公元1054年7月4日（宋仁宗至和元年五月二十六日）《宋史·天文志》记载：“客星出天关东南可数寸，岁余稍末”；《宋会要》中记载：“嘉佑元年三月，司天监言：‘客星没，客去之兆也’。初，至和元年五月，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日”。这是关于一颗超新星的记载，它的残骸，就是我们现在看到的蟹状星云。
1888年出版《星云星团新总表》列为ngc1952，《梅西耶星团星云表》中列第一，代号m1。蟹状星云的名称是英国天文爱好者罗斯命名的。m1是最著名的超新星残骸。这颗位于金牛座的超新星爆发当时估计其绝对星等达到了-6等，[注：绝对星等---假设天体在一个标准距离远处---32.6光年的亮度，太阳的绝对星等为4.8]相当于满月的亮度，它的实际光度比太阳高5亿倍，在白天也能看到，给当时的人们留下了极深刻的印象。不仅如此，它的遗迹星云至今的辐射也比太阳大，射电观测发现它的辐射强度和波长之间的关系不能用黑体辐射定律解释，要发射这样强的无线辐射，它的温度要在50万度以上，对一个扩散的星云来说，这是不可能的，前苏联天文学家什克洛夫斯基1953年提出，蟹状星云的辐射不是由于温度升高产生的，而是由“同步加速辐射”的机制造成的。这个解释已得到证实。蟹状星云中央脉冲星的发现，获得了1974年的“诺贝尔物理奖”，它是1982年前发现的周期最短的脉冲星，只有0.033秒，并且直到现在，能够在所有电磁波段上观察到脉冲现象的只有它和另一颗很难观测的脉冲星。这颗高速自旋的脉冲星证明了30年代对中子星的预言，肯定了一种恒星演化理论：超新星爆发时，气体外壳被抛射出去，形成超新星遗迹，就象蟹状星云，而恒星核心却迅速坍缩，由恒星质量决定它的归宿是颗白矮星或是中子星或是黑洞。中子星内部没有热核反应，但它的能量却又大的惊人，比太阳大几十万倍，这样大的能量消耗，靠的是自转速度的变慢，即动能的减少来补偿，才能符合能量守恒定律。第一个被观测到的自转周期变长的中子星，恰好是m1中的中子星。总之，人类对蟹状星云的研究占了当代天文学研究的很大比重，也的确得到了相当比重的研究成果。 |
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根据中国历史记载，在现在蟹状星云的那个位置上，曾经有过超新星爆发，那就是1054年7月4日（宋仁宗至和元年的五月己丑）大约寅时出现的、特亮的天关星“天关客星”。
天关客星
中国宋朝司天监对那次爆发作出过观测，史料中有以下记载：
“己丑，客星出天关之东南可数寸。嘉祐元年三月乃没。”见：李焘，《续资治通鉴长编》（北京：中华书局，2004二版），卷176，页4263。
来自哈柏的光学数据以及来自钱卓的X光图片《宋史·天文志》：“宋至和元年五月己丑，客星出天关东南可数寸，岁余稍末。”
《宋史·仁宗本纪》：“嘉祐元年三月辛未，司天监言：自至和元年五月，客星晨出东方，守天关，至是没。”
《宋会要》：“嘉佑元年三月，司天监言：‘客星没，客去之兆也’。初，至和元年五月，晨出东方，守天关。昼如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日。”
总括以上文字，可得知在“宋至和元年五月己丑”（即1054年7月4日）开始，有“客星”出现在天关（即金牛座ζ星）附近，星的颜色是赤白。在最初的23天，即使在白昼，其光度如“太白”（即金星）。直至一年多后的“嘉祐元年三月辛未”（即1056年4月5日）才消失不见。
这个客星真是一个“不速之客”，来了就不走。在23天的时间里，像太白金星一样亮，白天都可以看到，即所谓“昼见如太白”“凡见二十三日”。客星看不到的日期是1056年4月6日，距离客星出现的日期1054年7月4日已经整整过了643天。在这将近两年的时间里，只要能看到客星。司天监的人员总是坚持不懈地进行观测，他们详细地记录了客星的位置、颜色和亮度变化。这些详细的观测资料虽然大部分已经遗失，但仅是这流传下来的简短记载，已经使后人敬佩不已了。 |
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蟹状星云还是强红外源、紫外源、X射线源和 γ射线源。它的总辐射光度的量级比太阳强几万倍。1968年发现该星云中的射电脉冲星，它的脉冲周期是0.0331秒,为已知脉冲星中周期最短的一个。目前已公认，脉冲星是快速自旋的中子星,有极强的磁性,是超新星爆发时形成的坍缩致密星。蟹状星云脉冲星的质量约为一个太阳质量，其发光气体的质量也约达一个太阳质量，可见该星云爆发前是质量比太阳大若干倍的大天体。星云距离约6300光年，星云大小约12光年×7光年。
蟹状星云公元1054年7月4日（宋仁宗至和元年五月二十六日）《宋史·天文志》记载：“客星出天关东南可数寸，岁余稍末”；《宋会要》中记载：“嘉祐元年三月，司天监言：‘客星没，客去之兆也’。初，至和元年五月，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日”。这是关于一颗超新星的记载，它的残骸，就是我们现在看到的蟹状星云。
1888年出版《星云星团新总表》列为NGC1952，《梅西耶星团星云表》中列第一，代号M1。蟹状星云的名称是英国天文爱好者罗斯命名的。M1是最著名的超新星残骸。这颗位于金牛座的超新星爆发当时估计其绝对星等达到了-6等，[注：绝对星等---假设天体在一个标准距离远处---32.6光年的亮度，太阳的绝对星等为4.8]相当于满月的亮度，它的实际光度比太阳高5亿倍，在白天也能看到，给当时的人们留下了极深刻的印象。不仅如此，它的遗迹星云至今的辐射也比太阳大，射电观测发现它的辐射强度和波长之间的关系不能用黑体辐射定律解释，要发射这样强的无线辐射，它的温度要在50万度以上，对一个扩散的星云来说，这是不可能的，前苏联天文学家什克洛夫斯基1953年提出，蟹状星云的辐射不是由于温度升高产生的，而是由“同步加速辐射”的机制造成的。这个解释已得到证实。蟹状星云中央脉冲星的发现，获得了1974年的“诺贝尔物理奖”，它是1982年前发现的周期最短的脉冲星，只有0.033秒，并且直到现在，能够在所有电磁波段上观察到脉冲现象的只有它和另一颗很难观测的脉冲星。这颗高速自旋的脉冲星证明了30年代对中子星的预言，肯定了一种恒星演化理论：超新星爆发时，气体外壳被抛射出去，形成超新星遗迹，就象蟹状星云，而恒星核心却迅速坍缩，由恒星质量决定它的归宿是颗白矮星或是中子星或是黑洞。中子星内部没有热核反应，但它的能量却又大的惊人，比太阳大几十万倍，这样大的能量消耗，靠的是自转速度的变慢，即动能的减少来补偿，才能符合能量守恒定律。第一个被观测到的自转周期变长的中子星，恰好是M1中的中子星。总之，人类对蟹状星云的研究占了当代天文学研究的很大比重，也的确得到了相当比重的研究成果。 |
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1054年 中国古代天文学家最早发现天关客星。
1731年 英国医生、天文爱好者拜维斯发现蟹状星云。
1758年 梅西叶将蟹状星云排在他所编的星云表第1号，称为M1。
1850年 罗斯取名“蟹状星云”。
1910年 兰姆兰德首先注意到“束条”结构。
1921年 兰姆兰德和邓肯彼此独立地发现蟹状星云在膨胀。
1928年 哈勃测量出蟹状星云的膨胀速度，由此断定它是中国发现的天关客星的遗迹。
1948年 射电观测发现它是一个强射电源。
1953年 史克洛夫斯基提出蟹状星云的射电辐射机制是同步加速辐射，很快被光学偏振观测所证实。
1957年 射电偏振观测成功。
1963年 发现蟹状星云是一个X射线源。
1964年 中心附近发现了一个致密源。
1968年 发现蟹状星云是一个γ射线源。
1968年 发现蟹状星云脉冲星NP0532（统一名称PSR 0531+21）。
1969年 发现NP0532同时是一颗光学脉冲星。 |
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位置：赤经5时31分5秒，赤纬21°59′ 银经184°，银纬—6°。说明：在银河系里比太阳离银心更远些，在银道面之下200秒差距。
距离：1930秒差距或6300光年
大小：8.8光年×12.8光年。说明：可以并排放下8.6×10000000个太阳或10000个太阳系。
质量：中心星0.5～1.5个太阳质量，电离气体0.6～3个太阳质量，中性气体（纤维中心）可能1.5～几个太阳质量，总质量2～3个太阳质量或3.98～5.97×10的27次方吨。说明：总质量的可能范围1～10个太阳质量。
膨胀速度：1450公里/秒。说明：不同人测得的结果有所不同 |
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xiezhuang xingyun
蟹状星云
Crab nebula
金牛座的一团无定形的膨胀气体云。它的1950.0历元坐标：赤经5□31□5，赤纬+21°59□。角径为7□×4□，视亮度相当于9等星。按传统的形态分类,它被划为行星状星云，但本质上与典型的行星状星云完全不同。它已被证认为超新星遗迹。
中国史书《宋会要》载：“至和元年五月晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日。”这是北宋钦天监对 1054年7月出现的特亮超新星事件的观测记载。这个超新星爆发时亮度超过金星,近人称之为中国新星。它的遗迹(爆发过程中抛射的气体云)就是现在看到的蟹状星云。（见彩图蟹状星云(M1)） 中国古籍《宋会要》关于1054年超新星事件的记载
1731年，英国天文爱好者比维斯首次用小型望远镜发现了这个朦胧的椭圆形雾斑。1771年刊布的《梅西耶星表》，把它列为第一号天体：M1。在《星云星团新总表》中，它的编号是NGC1952。1844年英国 W.P.罗斯用他自制的大型反射望远镜观察到星云的纤维状结构。他根据目视观察的印象，把星云描绘成蟹钳状，因而名为蟹状星云，并沿用至今。1921年美国邓肯对比两批相隔十二年的照片，确认该星云仍在膨胀。1942年荷兰的奥尔特推论蟹状星云是九百年前爆发事件的产物，从而把今日的蟹状星云和1054年观察到的超新星证认为一。
蟹状星云的可见光是强偏振化的，是快速电子在磁场中运动而产生的同步加速辐射。偏振光的分析研究表明,纤维状结构的走向是平行于磁力线的。可见光谱中有发射线,除中性氢和电离氦线外,还有很强的禁线。蟹状星云是天上最强的射电源之一──金牛座A（即3C144）。该源周期地为月亮所掩，并且每逢六月被日冕掠掩，因此我们能精确地测定它的方位、大小和波谱特征，确切地证认出它的光学对应体即是超新星遗迹。蟹状星云还是强红外源、紫外源、X射线源和 γ射线源。它的总辐射光度的量级为10□尔格/秒，比太阳强几万倍。
1968年发现该星云中的射电脉冲星 NP0532（即PSR 0531+21）。它的脉冲周期是0.0331秒,为已知脉冲星中周期最短的一个。NP0532的光学对应体的目视星等约为17等。1969年确认它是光学脉冲星,接着发现它在X、γ和红外波段都有脉冲辐射。目前已公认，脉冲星是快速自旋的中子星,有极强的磁性(估计表面场强达10□～10□高斯）,是超新星爆发时形成的坍缩致密星。
蟹状星云中的光学脉冲星
蟹状星云脉冲星的质量约为一个太阳质量，其发光气体的质量也约达一个太阳质量，可见该星云爆发前是质量比太阳大若干倍的大天体。七十年代初，根据11种测距方法，求出它的距离的不加权平均值是 1,930秒差距左右，约相当于 6,300光年。由此推算出的星云大小是12光年×7光年。（见彩图蟹状星云（M1））
参考书目
Mitton,Crab Nebula ,Faber and Faber,London,1979.
（李竞） |
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