В 1054 году в созвездии Тельца вспыхнула звезда. Свет от её гибели был так ярок, что её видели днём почти месяц — китайские астрономы записали это в хроники. Сегодня на том месте расползается Крабовидная туманность, и её клешни — это облака газа, которые до сих пор разгоняет мёртвая звезда в центре. Она делает тридцать оборотов в секунду и швыряет в пространство частицы с такой силой, что те светятся, как раскалённая проволока.
Долгое время считалось, что весь этот свет рождают электроны — лёгкие частицы, которые крутятся в магнитном поле туманности. Но когда телескопы измерили размер свечения на разных энергиях, выяснилась странность: чем выше энергия, тем шире кажется туманность. Электроны так себя не ведут. Они должны были бы оставаться в узком жгуте, а не расползаться, как тесто на сковороде.
Чтобы объяснить раздувание, в расчёты добавили протоны — частицы в две тысячи раз тяжелее электронов. Протон, разогнанный до огромной скорости, врезается в обычное вещество туманности и рождает частицу-посредника, которая тут же рассыпается на два гамма-кванта. Эти кванты разлетаются в стороны, и туманность в их свете выглядит крупнее. Получилась модель-гибрид: электроны отвечают за низкие энергии, протоны — за высокие.
Проверка получилась наглядной. Чисто электронная модель даёт на предельной энергии размер в шесть раз меньше, чем гибридная. Если будущие телескопы увидят, что Краб на таких энергиях действительно раздувается до полутора угловых минут (это примерно одна двадцатая диска Луны), — значит, протоны там есть. И значит, взрывы звёзд умеют разгонять не только лёгкие частицы, но и тяжёлые кирпичики вещества.
Краб снова расправляет клешни. На этот раз — в гамма-лучах. И по тому, насколько широко они раскинуты, мы сможем судить, какие частицы вырвались из сердца взрыва.
Крабовидная туманность — остаток сверхновой 1054 года, которую наблюдали китайские и арабские астрономы. Её пульсар вращается 30 раз в секунду, а энергия, запасённая в его магнитном поле, сравнима с энергией взрыва сверхновой.