M1 CRAB NEBULA NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-Universidad de Buenos Aires) y otros; A. Loll et al.; T. Temim et al.; F. Seward et al.; VLA / NRAO / AUI / NSF; Chandra / CXC; Spitzer / JPL-Caltech; XMM-Newton / ESA; y Hubble / STScI - https://photojournal.jpl.nasa.gov/archive/PIA21474_nebula.gif
CRAB NEBULA Esta es una imagen en mosaico, una de las más grandes jamás tomadas por el Telescopio Espacial Hubble de la Nebulosa del Cangrejo de la NASA, un remanente en expansión de seis años luz de la explosión de supernova de una estrella. Los astrónomos japoneses y chinos registraron este evento violento hace casi 1,000 años en 1054, como lo hicieron, casi con certeza, los nativos americanos. Los filamentos anaranjados son los restos andrajosos de la estrella y consisten principalmente de hidrógeno. La estrella de neutrones que gira rápidamente incrustada en el centro de la nebulosa es la dinamo que alimenta el inquietante resplandor azulado del interior de la nebulosa. La luz azul proviene de electrones que giran a casi la velocidad de la luz alrededor de las líneas de campo magnético de la estrella de neutrones. La estrella de neutrones, como un faro, emite rayos gemelos de radiación que parecen emitir 30 pulsaciones por segundo debido a la rotación de la estrella de neutrones. Una estrella de neutrones es el núcleo aplastado ultradenso de la estrella explotada. La Nebulosa del Cangrejo obtuvo su nombre de su aparición en un dibujo realizado por el astrónomo irlandés Lord Rosse en 1844, utilizando un telescopio de 36 pulgadas. Cuando es visto por Hubble, así como por grandes telescopios terrestres como el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, la Nebulosa del Cangrejo adquiere una apariencia más detallada que arroja pistas sobre la espectacular desaparición de una estrella, a 6.500 años luz de distancia. La imagen recién compuesta fue ensamblada a partir de 24 exposiciones individuales de campo amplio y cámara planetaria 2 tomadas en octubre de 1999, enero de 2000 y diciembre de 2000. Los colores en la imagen indican los diferentes elementos que fueron expulsados durante la explosión. El azul en los filamentos en la parte externa de la nebulosa representa el oxígeno neutro, el verde es el azufre ionizado individualmente, y el rojo indica el oxígeno doblemente ionizado. usando un telescopio de 36 pulgadas. Cuando es visto por Hubble, así como por grandes telescopios terrestres como el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, la Nebulosa del Cangrejo adquiere una apariencia más detallada que arroja pistas sobre la espectacular desaparición de una estrella, a 6.500 años luz de distancia. La imagen recién compuesta fue ensamblada a partir de 24 exposiciones individuales de campo amplio y cámara planetaria 2 tomadas en octubre de 1999, enero de 2000 y diciembre de 2000. Los colores en la imagen indican los diferentes elementos que fueron expulsados durante la explosión. El azul en los filamentos en la parte externa de la nebulosa representa el oxígeno neutro, el verde es el azufre ionizado individualmente, y el rojo indica el oxígeno doblemente ionizado. usando un telescopio de 36 pulgadas. Cuando es visto por Hubble, así como por grandes telescopios terrestres como el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, la Nebulosa del Cangrejo adquiere una apariencia más detallada que arroja pistas sobre la espectacular desaparición de una estrella, a 6.500 años luz de distancia. La imagen recién compuesta fue ensamblada a partir de 24 exposiciones individuales de campo amplio y cámara planetaria 2 tomadas en octubre de 1999, enero de 2000 y diciembre de 2000. Los colores en la imagen indican los diferentes elementos que fueron expulsados durante la explosión. El azul en los filamentos en la parte externa de la nebulosa representa el oxígeno neutro, el verde es el azufre ionizado individualmente, y el rojo indica el oxígeno doblemente ionizado. s Very Large Telescope, la Nebulosa del Cangrejo adquiere una apariencia más detallada que da pistas sobre la espectacular desaparición de una estrella, a 6.500 años luz de distancia. La imagen recién compuesta fue ensamblada a partir de 24 exposiciones individuales de campo amplio y cámara planetaria 2 tomadas en octubre de 1999, enero de 2000 y diciembre de 2000. Los colores en la imagen indican los diferentes elementos que fueron expulsados durante la explosión. El azul en los filamentos en la parte externa de la nebulosa representa el oxígeno neutro, el verde es el azufre ionizado individualmente, y el rojo indica el oxígeno doblemente ionizado. s Very Large Telescope, la Nebulosa del Cangrejo adquiere una apariencia más detallada que da pistas sobre la espectacular desaparición de una estrella, a 6.500 años luz de distancia. La imagen recién compuesta fue ensamblada a partir de 24 exposiciones individuales de campo amplio y cámara planetaria 2 tomadas en octubre de 1999, enero de 2000 y diciembre de 2000. Los colores en la imagen indican los diferentes elementos que fueron expulsados durante la explosión. El azul en los filamentos en la parte externa de la nebulosa representa el oxígeno neutro, el verde es el azufre ionizado individualmente, y el rojo indica el oxígeno doblemente ionizado. Los colores en la imagen indican los diferentes elementos que fueron expulsados durante la explosión. El azul en los filamentos en la parte externa de la nebulosa representa el oxígeno neutro, el verde es el azufre ionizado individualmente, y el rojo indica el oxígeno doblemente ionizado. Los colores en la imagen indican los diferentes elementos que fueron expulsados durante la explosión. El azul en los filamentos en la parte externa de la nebulosa representa el oxígeno neutro, el verde es el azufre ionizado individualmente, y el rojo indica el oxígeno doblemente ionizado.NASA , ESA , J. Hester y A. Loll (Universidad Estatal de Arizona) - HubbleSite: galería , lanzamiento .
La Nebulosa del Cangrejo (designaciones de catálogo M 1, NGC 1952, Tauro A) es un remanente de supernova en la constelación de Tauro . El nombre actual se debe a William Parsons, 3er conde de Rosse , quien observó el objeto en 1840 usando un telescopio de 36 pulgadas y produjo un dibujo que se parecía un poco a un cangrejo. [ Encorrespondencia con una supernova brillante registrada por los astrónomos chinos en 1054, la nebulosa fue observada más tarde por el astrónomo inglés John Bevis. en 1731. La nebulosa fue el primer objeto astronómico identificado con una explosión de supernova histórica.
En una magnitud aparente de 8,4, comparable a la de Titán , la luna de Saturno , no es visible a simple vista, pero se puede distinguir usando binoculares en condiciones favorables. La nebulosa se encuentra en el brazo Perseus de la Vía Láctea , a una distancia de aproximadamente 2.0 kiloparsecs (6.500 ly ) de la Tierra. Tiene un diámetro de 3.4 parsecs (11 ly), que corresponde a un diámetro aparente de unos 7 minutos de arco , y se expande a una velocidad de aproximadamente 1.500 kilómetros por segundo (930 mi / s), o 0.5% de la velocidad de la luz .
En el centro de la nebulosa se encuentra el Crab Pulsar , una estrella de neutrones de 28-30 kilómetros (17-19 millas) de diámetro con una velocidad de giro de 30,2 veces por segundo, [6] que emite pulsos de radiación de rayos gamma a ondas de radio . A las energías de rayos X y rayos gamma por encima de 30 keV , la Nebulosa del Cangrejo es generalmente la fuente persistente más brillante en el cielo, con un flujo medido que se extiende por encima de 10 TeV . La radiación de la nebulosa permite el estudio detallado de los cuerpos celestes que la ocultan . En los años 1950 y 1960, la corona del Sol fue mapeado a partir de observaciones de las ondas de radio de la Nebulosa del Cangrejo que pasa a través de él, y en 2003, se midió el espesor de la atmósfera de la luna Titán de Saturno, ya que bloqueó los rayos X de la nebulosa.
La parte interna de la nebulosa es una nebulosa de viento pulsar mucho más pequeña que aparece como una caparazón que rodea el púlsar. Algunas fuentes consideran que la Nebulosa del Cangrejo es un ejemplo tanto de una nebulosa de pulsar como de un remanente de supernova, [7] mientras que otros separan los dos fenómenos en función de las diferentes fuentes de producción y comportamiento de la energía. Para la Nebulosa del Cangrejo, las divisiones son superficiales pero siguen siendo significativas para los investigadores y sus líneas de estudio
PRIMERA IMAGEN DE M1
Historia de observación
La Nebulosa del Cangrejo fue identificada por primera vez en 1731 por John Bevis .La nebulosa fue redescubierta independientemente en 1758 por Charles Messier mientras observaba un cometa brillante . Messier lo catalogó como la primera entrada en su catálogo de objetos similares a cometas; en 1757, Alexis Clairaut reexaminó los cálculos de Edmund Halley y predijo el regreso del cometa de Halley a finales de 1758. La hora exacta del regreso del cometa requirió la consideración de las perturbaciones de su órbita causadas por los planetas del sistema solar como Júpiter. , que Clairaut y sus dos colegasJérôme Lalande y Nicole-Reine Lepaute llevaron a cabo con más precisión que Halley, encontrando que el cometa debería aparecer en la constelación de Tauro . Es en la búsqueda en vano del cometa que Charles Messier encontró la nebulosa Cangrejo, que al principio pensó que era el cometa de Halley.Después de algunas observaciones, notando que el objeto que estaba observando no se movía a través del cielo, Messier concluyó que el objeto no era un cometa. Messier luego se dio cuenta de la utilidad de compilar un catálogo de objetos celestes de naturaleza nublada, pero fijos en el cielo, para evitar catalogarlos incorrectamente como cometas. [dieciséis]
William Herschel observó la Nebulosa del Cangrejo numerosas veces entre 1783 y 1809, pero no se sabe si tuvo conocimiento de su existencia en 1783, o si la descubrió independientemente de Messier y Bevis. Después de varias observaciones, concluyó que estaba compuesto por un grupo de estrellas. El 3er Conde de Rosse observó la nebulosa en el Castillo de Birr en 1844 usando un telescopio de 36 pulgadas (0,9 m), y se refirió al objeto como la "Nebulosa del Cangrejo" porque un dibujo que hizo de él parecía un cangrejo . Lo observó de nuevo más tarde, en 1848, utilizando un telescopio de 72 pulgadas (1,8 m) y no pudo confirmar el supuesto parecido, pero el nombre se quedó sin embargo
Conexión a SN 1054
En 1913, cuando Vesto Slipher registró su estudio de espectroscopia del cielo, la Nebulosa del Cangrejo fue nuevamente uno de los primeros objetos estudiados. A principios del siglo XX, el análisis de las primeras fotografías de la nebulosa separadas por varios años reveló que se estaba expandiendo. Rastrear la expansión reveló que la nebulosa debe haberse vuelto visible en la Tierra hace unos 900 años. Los registros históricos revelaron que una estrella nueva lo suficientemente brillante como para ser vista durante el día había sido grabada en la misma parte del cielo por los astrónomos chinos en 1054.
Los cambios en la nube, sugiriendo su pequeña extensión, fueron descubiertos por Carl Lampland en 1921. Ese mismo año, John Charles Duncan demostró que el remanente se está expandiendo, mientras que Knut Lundmark notó su proximidad a la estrella invitada de 1054 .
En 1928, Edwin Hubble propuso asociar la nube a la estrella de 1054, una idea que permaneció controvertida hasta que se entendió la naturaleza de las supernovas, y fue Nicholas Mayall quien indicó que la estrella de 1054 fue indudablemente la supernova cuya explosión produjo la Nebulosa del Cangrejo . La búsqueda de supernovas históricas comenzó en ese momento: se han encontrado otros siete avistamientos históricos al comparar las observaciones modernas de restos de supernova con documentos astronómicos de siglos pasados. Dada su gran distancia, la " estrella invitada " diurna observada por los chinos solo podría haber sido una supernova: una estrella masiva y explosiva que había agotado su suministro de energía de la fusión nuclear. y colapsó sobre sí mismo.
Análisis recientes de registros históricos han encontrado que la supernova que creó la Nebulosa del Cangrejo probablemente apareció en abril o principios de mayo, alcanzando su brillo máximo de entre magnitud aparente -7 y -4.5 (más brillante que todo en el cielo nocturno excepto la Luna ) Julio. La supernova fue visible a simple vista durante aproximadamente dos años después de su primera observación. Gracias a las observaciones registradas de los astrónomos de Extremo Oriente y Medio Oriente de 1054, la Nebulosa del Cangrejo se convirtió en el primer objeto astronómico reconocido como conectado a una explosión de supernova
Cangrejo Pulsar
En la década de 1960, debido a la predicción y el descubrimiento de púlsares , la Nebulosa del Cangrejo se convirtió nuevamente en un importante centro de interés. Fue entonces cuando Franco Pacini predijo la existencia del Pulsar del Cangrejo por primera vez, lo que explicaría el brillo de la nube. La estrella fue observada poco después en 1968. [24] El descubrimiento del pulsar de Cangrejo y el conocimiento de su edad exacta (casi hasta el día) permite la verificación de las propiedades físicas básicas de estos objetos, como la edad y el giro característicos. -bajo luminosidad, los órdenes de magnitud involucrados (notablemente la fuerza del campo magnético)), junto con varios aspectos relacionados con la dinámica del remanente. El papel de esta supernova para la comprensión científica de los restos de supernova fue crucial, ya que ninguna otra supernova histórica creó un púlsar cuya edad exacta podamos conocer con certeza. La única excepción posible a esta regla sería SN 1181 cuyo remanente supuesto, 3C 58 , es el hogar de un púlsar, pero su identificación usando observaciones chinas de 1181 es a veces impugnada.
NASA y The Hubble Heritage Team (STScI / AURA) - http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2000/15/Imagen del Telescopio Espacial Hubble de filamentos en la Nebulosa del Cangrejo (M1, NGC 1952).
DISTANCIA Y MASA
En la luz visible , la Nebulosa del Cangrejo consiste en una masa de filamentos ampliamente ovalada , de aproximadamente 6 minutos de arco y 4 minutos de arco (en comparación, la luna llena tiene 30 minutos de arco) que rodea una región central azul difusa. En tres dimensiones, se piensa que la nebulosa tiene la forma de un esferoide prolato .Los filamentos son los remanentes de la atmósfera de la estrella progenitora, y consisten en gran parte de helio ionizado e hidrógeno , junto con carbono , oxígeno , nitrógeno , hierro , neón yazufre . Temperaturas los filamentos son típicamente entre 11.000 y 18.000 K , y sus densidades son alrededor de 1.300 partículas por cm 3
En 1953, Iosif Shklovsky propuso que la región azul difusa es producida predominantemente por la radiación sincrotrón , que es la radiación emitida por el movimiento curvo de los electrones en un campo magnético. La radiación correspondía a electrones que se movían a velocidades de hasta la mitad de la velocidad de la luz . Tres años después, la teoría fue confirmada por observaciones. En la década de 1960 se descubrió que la fuente de los caminos curvos de los electrones era el fuerte campo magnético producido por una estrella de neutrones en el centro de la nebulosa. [28]
Distancia
A pesar de que la Nebulosa del Cangrejo es el foco de mucha atención entre los astrónomos, su distancia sigue siendo una pregunta abierta, debido a las incertidumbres en todos los métodos utilizados para estimar su distancia. En 2008, el consenso fue que su distancia de la Tierra es de 2.0 ± 0.5 kpc (6.500 ± 1.600 ly). A lo largo de su dimensión visible más larga, mide aproximadamente 4.1 ± 1 pc (13 ± 3 ly) de ancho.
La Nebulosa del Cangrejo actualmente se está expandiendo hacia afuera a aproximadamente 1,500 km / s (930 mi / s).las imágenes tomadas con varios años de diferencia revelan la lenta expansión de la nebulosa, y al comparar esta expansión angular con su velocidad de expansión determinada espectroscópicamente , se puede estimar la distancia de la nebulosa. En 1973, un análisis de muchos métodos usados para calcular la distancia a la nebulosa había llegado a una conclusión de aproximadamente 1.9 kpc (6.300 ly), consistente con el valor actualmente citado.
El pulgar del cangrejo fue descubierto en 1968. Trazar su expansión (suponiendo una disminución constante de la velocidad de expansión debido a la masa de la nebulosa) dio una fecha para la creación de la nebulosa varias décadas después de 1054, lo que implica que su velocidad se ha desacelerado menos de asumido desde la explosión de la supernova. Esta desaceleración reducida se cree que es causada por la energía del púlsar que se alimenta en el campo magnético de la nebulosa, que se expande y fuerza los filamentos de la nebulosa hacia afuera.
Masa
Las estimaciones de la masa total de la nebulosa son importantes para estimar la masa de la estrella progenitora de la supernova. La cantidad de materia contenida en los filamentos de la Nebulosa del Cangrejo (masa de eyección de gas ionizado y neutro, principalmente helio [34] ) se estima en 4,6 ± 1,8 M ☉ .
Toro rico en helio
Uno de los muchos componentes nebulosos (o anomalías) de la Nebulosa del Cangrejo es un toro rico en helio que es visible como una banda este-oeste que cruza la región del pulsar. El toro compone aproximadamente el 25% de los eyectables visibles. Sin embargo, se sugiere por cálculo que aproximadamente el 95% del toro es helio. Hasta el momento, no ha habido una explicación plausible para la estructura del toroidal
Estrella central
En el centro de la Nebulosa del Cangrejo hay dos estrellas débiles, una de las cuales es la estrella responsable de la existencia de la nebulosa. Fue identificado como tal en 1942, cuando Rudolf Minkowski descubrió que su espectro óptico era extremadamente inusual. Se descubrió que la región alrededor de la estrella era una fuerte fuente de ondas de radio en 1949 y rayos X en 1963, y fue identificada como uno de los objetos más brillantes en el cielo en los rayos gamma en 1967 . Luego, en 1968, se descubrió que la estrella emitía su radiación en pulsos rápidos, convirtiéndose en uno de los primeros púlsares que se descubrieron.
Los púlsares son fuentes de poderosas radiaciones electromagnéticas , emitidas en pulsos cortos y extremadamente regulares, muchas veces por segundo. Fueron un gran misterio cuando se descubrieron en 1967, y el equipo que identificó al primero consideró la posibilidad de que podría ser una señal de una civilización avanzada. Sin embargo, el descubrimiento de una fuente de radio pulsante en el centro de la Nebulosa del Cangrejo fue una fuerte evidencia de que los púlsares se formaron por explosiones de supernova. Ahora se entiende que son estrellas de neutrones que giran rápidamente , cuyo poderoso campo magnético concentra sus emisiones de radiación en haces estrechos.
Se cree que el Pulsar del Cangrejo tiene aproximadamente 28-30 km (17-19 mi) de diámetro; [44] emite pulsos de radiación cada 33 milisegundos .los pulsos se emiten a longitudes de onda en todo el espectro electromagnético , desde ondas de radio hasta rayos X. Al igual que todos los púlsares aislados, su período se está desacelerando muy gradualmente. Ocasionalmente, su período de rotación muestra cambios bruscos, conocidos como "problemas técnicos", que se cree que son causados por un realineamiento repentino dentro de la estrella de neutrones. La energía liberada a medida que el púlsar se ralentiza es enorme e impulsa la emisión de la radiación sincrotrón de la Nebulosa del Cangrejo, que tiene una luminosidadtotalunas 75,000 veces mayor que la del sol
La producción de energía extrema del púlsar crea una región inusualmente dinámica en el centro de la Nebulosa del Cangrejo. Mientras que la mayoría de los objetos astronómicos evolucionan tan lentamente que los cambios son visibles solo en escalas de tiempo de muchos años, las partes internas de la Nebulosa del Cangrejo muestran cambios en escalas de tiempo de solo unos pocos días. [ La característica más dinámica en la parte interna de la nebulosa es el punto donde el viento ecuatorial del púlsar se estrella contra la mayor parte de la nebulosa, formando un frente de choque . La forma y posición de esta característica cambia rápidamente, con el viento ecuatorial apareciendo como una serie de rasgos similares a volutas que se intensifican, se iluminan y se desvanecen a medida que se alejan del pulsar para adentrarse en el cuerpo principal de la nebulosa.
Estrella Progenitora
La estrella que explotó como una supernova se conoce como la estrella progenitora de la supernova . Dos tipos de estrellas explotan como supernovas: enanas blancas y estrellas masivas . En las llamadas supernovas de Tipo Ia , los gases que caen sobre una enana blanca "muerta" elevan su masa hasta que se acerca a un nivel crítico, el límite de Chandrasekhar , lo que resulta en una explosión de fusión nuclear que destruye la estrella; en el tipo Ib / c y Tipo II supernovas, la estrella progenitora es una estrella masiva, cuyo núcleo se queda sin combustible para alimentar sus fusión nuclear reacciones y colapsa sobre sí mismo, la liberación de energía potencial gravitatoriaen una forma que sopla las capas externas de la estrella. La presencia de un púlsar en la Nebulosa del Cangrejo significa que se debe haber formado en una supernova de colapso del núcleo; Las supernovas tipo Ia no producen púlsares.
Los modelos teóricos de explosiones de supernovas sugieren que la estrella que explotó para producir la Nebulosa del Cangrejo debe haber tenido una masa de entre 9 y 11 M ☉ .las estrellas con masas inferiores a 8 M ☉ se consideran demasiado pequeñas para producir explosiones de supernova y terminan sus vidas produciendo una nebulosa planetaria , mientras que una estrella con más de 12 M ☉ habría producido una nebulosa con una composición química diferente a la observada en la Nebulosa del Cangrejo. Estudios recientes, sin embargo, sugieren que el progenitor podría haber sido una estrella ramificada gigante súper asintótica en el rango de 8 a 10 M☉ rango que habría explotado en una supernova de captura de electrones .
Un problema importante en los estudios de la Nebulosa del Cangrejo es que la masa combinada de la nebulosa y el púlsar suman considerablemente menos que la masa pronosticada de la estrella progenitora, y la cuestión de dónde está la 'masa perdida' sigue sin resolverse. Las estimaciones de la masa de la nebulosa se realizan midiendo la cantidad total de luz emitida y calculando la masa requerida, dada la temperatura y densidad medidas de la nebulosa. Las estimaciones varían de aproximadamente 1-5 M ☉ , siendo 2-3 M ☉ el valor generalmente aceptado. La masa de la estrella de neutrones se estima entre 1,4 y 2 M ☉ .
La teoría predominante para explicar la masa perdida de la Nebulosa del Cangrejo es que una proporción sustancial de la masa del progenitor fue arrastrada antes de la explosión de la supernova en un viento estelar rápido , un fenómeno comúnmente visto en estrellas Wolf-Rayet . Sin embargo, esto habría creado un caparazón alrededor de la nebulosa. Aunque se han realizado intentos en varias longitudes de onda para observar un caparazón, todavía no se ha encontrado ninguno.
Tránsitos por cuerpos del Sistema Solar
La Nebulosa del Cangrejo se encuentra aproximadamente a 1,5 grados de distancia de la eclíptica , el plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Esto significa que la Luna, y ocasionalmente, los planetas, pueden transitar u ocultar la nebulosa. Aunque el Sol no transita la nebulosa, su corona pasa por delante de ella. Estos tránsitos y ocultaciones pueden usarse para analizar tanto la nebulosa como el objeto que pasa frente a ella, al observar cómo el cuerpo en tránsito altera la radiación de la nebulosa.
creditos.wikipedia.nasa. -
No hay comentarios:
Publicar un comentario