Luglio 13, 2024

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Svelare i segreti della Nebulosa del Granchio utilizzando il telescopio Webb della NASA

Svelare i segreti della Nebulosa del Granchio utilizzando il telescopio Webb della NASA

Un team di scienziati ha utilizzato il James Webb Space Telescope (JWST) della NASA per ottenere nuove informazioni sulla Nebulosa del Granchio, un resto di supernova situato a 6.500 anni luce di distanza nella costellazione del Toro.

Questa indagine utilizzando un telescopio Strumento per il medio infrarosso (MIRI) La Near-Infrared Camera (NIRCam) ha fornito dati che aiutano a chiarire la complessa storia della Nebulosa del Granchio. I risultati di questa ricerca hanno importanti implicazioni per la nostra comprensione delle supernovae e dell’evoluzione stellare.

L’importanza storica della Nebulosa del Granchio

La Nebulosa del Granchio È il risultato del collasso di una supernova dovuto alla morte di una stella massiccia. Questa drammatica esplosione fu osservata sulla Terra nel 1054 d.C. ed era abbastanza luminosa da poter essere vista durante il giorno. La nebulosa che osserviamo oggi è un guscio in espansione di gas e polvere, guidato dall’energia proveniente da una pulsar, una stella di neutroni altamente magnetica e in rapida rotazione.

L’insolita composizione della Nebulosa del Granchio L’energia molto bassa dell’esplosione era stata precedentemente spiegata con una supernova che catturava elettroni, un raro tipo di esplosione che ha origine da una stella con un nucleo meno evoluto fatto di ossigeno, neon e magnesio, piuttosto che un più tipico nucleo di ferro.

Precedenti sforzi di ricerca hanno calcolato l’energia cinetica totale dell’esplosione in base alla quantità e alla velocità dei proiettili presenti. Questi calcoli indicano che l’esplosione è stata di energia relativamente bassa e si stima che la massa della stella progenitrice sia compresa tra otto e dieci volte la massa del Sole, che è vicino alla soglia per le stelle che subiscono estrema violenza. Morte della supernova. Tuttavia, incongruenze, come il rapido movimento osservato della pulsar, mettono in dubbio la teoria della supernova che cattura gli elettroni.

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Nuovi approfondimenti da strumenti web avanzati

IL Nuovi dati dal telescopio Webb Ampliate le possibili spiegazioni per le origini della Nebulosa del Granchio. Il team, guidato da Ty Tamim dell’Università di Princeton, ha raccolto dati spettroscopici da due piccole regioni all’interno dei filamenti interni del cancro.

Questi dati hanno mostrato che la formazione del gas non richiede più necessariamente un’esplosione con intrappolamento di elettroni, ma può anche essere spiegata da a Una supernova collassata con un debole nucleo di ferro. “La composizione del gas non richiede più un’esplosione per catturare gli elettroni, ma ciò può anche essere spiegato dal collasso di una supernova con un nucleo di ferro debole”, ha spiegato Tamim.

Il team ha misurato il rapporto tra l’abbondanza di nichel e ferro (Ni/Fe), che secondo le teorie dovrebbe essere molto più elevato Una supernova che cattura gli elettroni di quanto non fosse in A Supernova standard con collasso del nucleo. Precedenti studi ottici e nel vicino infrarosso hanno indicato un elevato rapporto Ni/Fe, che favorisce uno scenario di cattura degli elettroni.

Tuttavia, le avanzate capacità infrarosse di Webb hanno fornito una stima più affidabile, rivelando che, sebbene il rapporto fosse ancora elevato rispetto al Sole, era molto inferiore a quanto si pensasse in precedenza. Questo risultato lascia aperta la possibilità che A Una supernova con un nucleo di ferro a bassa energia Anche.

Martin Lamming del Naval Research Laboratory, coautore dello studio, ha sottolineato la necessità di ulteriori ricerche: “Al momento, i dati spettrali di Webb coprono due piccole aree del granchio, quindi è importante studiare più resti Sarebbe importante identificare eventuali differenze spaziali”.

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Mappatura delle aree di polveri ed emissioni

Oltre ai dati spettroscopici, il team ha utilizzato Allegro Per mappare l’ambiente più ampio La Nebulosa del GranchioCon particolare attenzione alla distribuzione delle emissioni di sincrotrone e delle polveri. Le immagini ad alta risoluzione hanno permesso al team di isolare e mappare per la prima volta l’emissione di polvere all’interno della nebulosa.

Combinando Dati web Utilizzando i dati sulla polvere calda e quelli sulla polvere fredda provenienti dall’Osservatorio spaziale Herschel, il team ha creato un quadro completo della distribuzione della polvere, rivelando che i filamenti esterni contengono polvere relativamente più calda, mentre i grani più freddi sono sparsi vicino al centro.

“Il punto in cui vediamo la polvere in Crab è interessante perché è diverso dai resti di altre supernove, come Cassiopea A e Supernova 1987A”, ha osservato Nathan Smith dello Steward Observatory dell’Università dell’Arizona, un altro coautore dello studio.

In questi oggetti la polvere sta nel mezzo. Nei granchi, la polvere si trova nei fili densi del guscio esterno. IL La Nebulosa del Granchio “È all’altezza di una tradizione in astronomia: gli oggetti più vicini, più luminosi e meglio studiati tendono ad essere i più strani.”

L’importanza di questi risultati

Queste nuove intuizioni La Nebulosa del Granchio Sottolineando l’importanza del monitoraggio e dell’analisi continui utilizzando strumenti avanzati come JWST. La capacità di misurare con maggiore precisione l’abbondanza degli elementi e di mappare la distribuzione della polvere ad alta risoluzione fornisce agli astronomi una comprensione più profonda dei processi che governano la vita e la morte delle stelle.

Mentre il team continua ad analizzare i dati ed espande le sue osservazioni per includere più regioni della nebulosa, spera di risolvere le questioni in sospeso sulla natura della nebulosa. La Nebulosa del Granchio La stella progenitrice e il tipo di esplosione di supernova che l’ha creata.

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I risultati dello studio sono stati presentati al 244° Meeting Nazionale dell’American Astronomical Society (AAS) e accettati per la pubblicazione su The Astrophysical Journal Letters. Ricerche in corso nel La Nebulosa del Granchio Promette di far luce sui meccanismi che guidano le esplosioni di supernova e sull’evoluzione dei loro resti, contribuendo alla nostra più ampia comprensione dell’universo.