The Multipupil Fiber Spectroscopy of the Crab-pulsar Neighbourhood

Abstract

We present the spatially resolved optical spectroscopy of the 12 arcsec × 24 arcsec Crab pulsar neighbourhood in the range λ λ 4600 - 5700 Å made with the Multipupil Fiber Spectrograph at the 6 m telescope of the SAO RAS. The spectra exhibit blue- and red-shifted strong [O III] and weaker Hβ and He II emission lines with the shifts and intensities varying with the position in the field. They hint the presence of a cone-like rotating structure centered at the pulsar position and oriented along the symmetry axis of the compact, torus-like pulsar nebula seen in optical continuum and soft X-rays. The kinematic structure is most likely associated with the pulsar nebula. If so, the compact nebular rotates counter-clockwise with respect to its symmetry axis, or the pulsar spin axis, and the estimated rotational velocity within cylindrical radii of several thousand AU from the pulsar is ~ 2000-3000 km/s.

Resumen

Presentamos la espectroscopíaóptica resuelta espacialmente del entorno de 12′′ × 24′′ del pulsar del Cangrejo en el intervalo λλ4600 −5700A hecha con el Espectrógrafo de Fibras Multipupila del telescopio de 6 m del SAO RAS. Los es- pectros exhiben líneas de [O III] fuertes y líneas de emisión Hβ y He II débiles con desplazamientos e intensidades que varían con la posición en el campo. Esto indica la presencia de una estructura tipo cono centrada en la posición del pulsar que rota y está orientada a lo largo del eje de simetría de la “nebulosidad” compacta toroidal del pulsar observada en el contínuoóptico y en rayos X suaves. Esto puede ser ex- plicado mediante la rotación de material emisor en el plano ecuatorial, girando en sentido anti–horario con respecto al eje de rotación del pulsar, a una velocidad ∼ 2000–3000 km/s y a una distancia de varios miles de UA del pulsar.