_ Oamenii de știință investighează originile a Nebuloasei Crabului cu telescopul spațial James Webb

O echipă de oameni de știință a folosit telescopul spațial James Webb NASA/ESA/CSA pentru a analiza compoziția Nebuloasei Crab, o rămășiță de supernovă situată la 6.500 de ani lumină distanță în constelația Taurului. Cu ajutorul telescopului MIRI (Mid-Infared Instrument) și NIRCam (Near-Infrared Camera), echipa a adunat date care ajută la clarificarea istoriei Nebuloasei Crabului.

Nebuloasa Crabului este rezultatul unui nucleu- colaps supernova care a fost moartea unei stele masive. Explozia supernovei în sine a fost văzută pe Pământ în anul 1054 CE și a fost suficient de strălucitoare pentru a fi văzută în timpul zilei. Rămășița mult mai slabă observată astăzi este un înveliș de gaz și praf în expansiune și un vânt care se revarsă alimentat de un pulsar, o stea neutronică care se învârte rapid și foarte magnetizată.

Nebuloasa Crab este, de asemenea, extrem de neobișnuită. Compoziția sa atipică și energia de explozie foarte scăzută i-au determinat anterior pe astronomi să creadă că este o supernovă cu captură de electroni - un tip rar de explozie care ia naștere dintr-o stea cu un nucleu mai puțin evoluat format din oxigen, neon și magneziu, mai degrabă decât un miez de fier mai tipic.

Eforturile anterioare de cercetare au calculat energia cinetică totală a exploziei pe baza cantității și vitezelor ejectelor actuale. Astronomii au dedus că natura exploziei a fost una de energie relativ scăzută (mai puțin de o zecime din cea a unei supernove normale), iar masa stelei progenitoare era în intervalul de la opt până la 10 mase solare - clătinându-se pe linia subțire dintre stele. care experimentează o moarte violentă a supernovei și cele care nu.

Cu toate acestea, există inconsecvențe între teoria supernovei de captare a electronilor și observațiile Crabului, în special mișcarea rapidă observată a pulsarului. În ultimii ani, astronomii și-au îmbunătățit, de asemenea, înțelegerea supernovelor de colaps cu miez de fier și acum cred că acest tip poate produce și explozii cu energie scăzută, cu condiția ca masa stelară să fie suficient de scăzută.

Pentru a scădea nivelul. Din cauza incertitudinii cu privire la steaua progenitoare a Crabului și natura exploziei, echipa științifică a folosit capacitățile spectroscopice ale lui Webb pentru a se concentra în două zone situate în filamentele interioare ale Crabului.

Teoriile prevăd că din cauza compoziției chimice diferite. al nucleului dintr-o supernova de captare a electronilor, raportul de abundență nichel/fier (Ni/Fe) ar trebui să fie mult mai mare decât raportul măsurat în soarele nostru (care conține aceste elemente din generațiile anterioare de stele). Studiile de la sfârșitul anilor 1980 și începutul anilor 1990 au măsurat raportul Ni/Fe în Crab folosind date optice și în infraroșu apropiat și au observat un raport ridicat de abundență Ni/Fe care părea să favorizeze scenariul supernovei de captare a electronilor.

Telescopul Webb, cu capabilitățile sale sensibile în infraroșu, avansează acum cercetarea Nebuloasei Crabului. Echipa a folosit abilitățile spectroscopice ale MIRI pentru a măsura liniile de emisie de nichel și fier, rezultând o estimare mai fiabilă a raportului de abundență Ni/Fe. Ei au descoperit că raportul era încă ridicat în comparație cu soarele, dar doar modest și mult mai mic în comparație cu estimările anterioare.

Valorile revizuite sunt în concordanță cu captarea electronilor, dar nu exclud un fier de călcat. -explozie de prăbușire a miezului de la o stea la fel de mică. (Este de așteptat ca exploziile cu energie mai mare de la stelele de masă mai mare să producă rapoarte Ni/Fe mai apropiate de abundența solară.) Va fi nevoie de lucrări observaționale și teoretice suplimentare pentru a face distincția între aceste două posibilități.

Pe lângă extragerea datelor spectrale. din două regiuni mici din interiorul Nebuloasei Crabului pentru a măsura raportul de abundență, telescopul a observat și mediul mai larg al rămășiței pentru a înțelege detaliile emisiei de sincrotron și distribuția prafului.

Imaginile și datele colectate de MIRI au permis echipei să izoleze emisiile de praf din Crab și să o cartografiaze la rezoluție înaltă pentru prima dată. Prin cartografierea emisiei de praf cald cu Webb și chiar combinând-o cu datele Observatorului Spațial Herschel privind boabele de praf mai reci, echipa a creat o imagine bine rotunjită a distribuției prafului: filamentele cele mai exterioare conțin praf relativ mai cald, în timp ce boabele mai reci sunt predominante. aproape de centru.

Lucrarea este publicată în The Astrophysical Journal Letters.

(Fluierul)