Nebulosa del Cangrejo
Antecedentes
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| Nebulosa del Cangrejo | |
|---|---|
 M1, la Nebulosa del Cangrejo. Cortes??a de NASA / ESA | |
| Datos Observaci??n: J2000.0 ??poca | |
| Tipo | Remanente de la supernova |
| Ascensi??n Recta | 05 h 34 m 31.97 s |
| Declinaci??n | + 22 ?? 00 '52.1 " |
| Distancia | 6,5 ?? 1,6 kly (2,0 ?? 0,5 kpc) |
| Magnitud aparente (V) | 8.4 |
| Dimensiones aparentes (V) | 420 "?? 290" |
| Constelaci??n | Tauro |
| Caracter??sticas f??sicas | |
| Radio | 6,5 ?? 1,5 ly |
| Magnitud absoluta (V) | -3,1 ?? 0,5 |
| Caracter??sticas notables | ??ptico p??lsar |
| Otras designaciones | M1, NGC 1952, Sharpless 244 |
Ver tambi??n: Nebulosa difusa, Las listas de las nebulosas | |
La Nebulosa del Cangrejo (designaciones cat??logo M1, NGC 1952, Taurus A) es una remanente de supernova y nebulosa de viento p??lsar en el constelaci??n de Tauro. La nebulosa fue observada por primera vez en el mundo occidental en 1731 por John Bevis, y corresponde a una supernova brillante que fue grabado por Chino y Los astr??nomos ??rabes en 1054. Situado a una distancia de alrededor de 6500 a??os luz (2 kpc) de la Tierra , la nebulosa tiene un di??metro de 11 ly (3.4 pc) y se est?? expandiendo a un ritmo de unos 1.500 kil??metros por segundos.
En el centro de la nebulosa se encuentra el Pulsar del Cangrejo, un estrella de neutrones en rotaci??n, que emite pulsos de la radiaci??n de rayos gamma a ondas de radio con una velocidad de giro de 30,2 veces por segundo. La nebulosa fue el primer objeto astron??mico identificado con una explosi??n de supernova hist??rica.
Los actos nebulosa como una fuente de radiaci??n para el estudio de los cuerpos celestes que ocultistas. En los a??os 1950 y 1960, el Sun 's corona fue mapeado a partir de observaciones de ondas de radio del cangrejo que pasan a trav??s de ella, y, m??s recientemente, el espesor de la atm??sfera de Saturno luna 's Tit??n se midi?? como bloqueaba Los rayos X de la nebulosa.
Or??genes
Observado por primera vez en 1731 por John Bevis, la Nebulosa del Cangrejo se corresponde con la brillante SN 1054 supernova que fue grabado por Chino y Los astr??nomos ??rabes en 1054. La nebulosa fue redescubierta independientemente en 1758 por Charles Messier lo que estaba observando un brillante cometa . Messier catalog?? como la primera entrada en su cat??logo de objetos en forma de cometa. La Conde de Rosse observ?? la nebulosa en Castillo de Birr en la d??cada de 1840, y se refiri?? al objeto como la Nebulosa del Cangrejo, porque un dibujo que hizo de que parec??a un cangrejo.
En el siglo 20, el an??lisis de los principios fotograf??as de la nebulosa tomado varios a??os de diferencia revel?? que se estaba expandiendo. Determinaci??n de la expansi??n hacia atr??s revel?? que la nebulosa debi?? hacerse visible en la Tierra hace unos 900 a??os. Los registros hist??ricos revelan que una nueva estrella lo suficientemente brillante para ser visto durante el d??a se hab??a registrado en la misma parte del cielo por los astr??nomos chinos y ??rabes en 1054 Dado su gran distancia, el d??a "estrella invitada" observada por los chinos y los ??rabes pod??an s??lo han sido una supernova -a masiva, la explosi??n de la estrella, despu??s de haber agotado su suministro de energ??a a partir de la fusi??n nuclear y se derrumb?? sobre s?? mismo.
Recientes an??lisis de los registros hist??ricos han encontrado que la supernova que cre?? la Nebulosa del Cangrejo probablemente ocurri?? en abril o principios de mayo, llegando a su m??ximo brillo de entre magnitud aparente -7 y -4,5 (brillante que todo en el cielo de la noche, excepto la Luna ) en julio. La supernova fue visible para el a simple vista por cerca de dos a??os despu??s de su primera observaci??n. Gracias a las observaciones registradas del Lejano Oriente y los astr??nomos de Oriente Medio de 1054, Nebulosa del Cangrejo se convirti?? en el primer objeto astron??mico reconocido como conectada a una explosi??n de supernova.
Las condiciones f??sicas
En luz visible , la Nebulosa del Cangrejo se compone de una amplia masa de forma ovalada de filamentos, alrededor de 6 minutos de arco largo y 4 minutos de arco de ancho (en comparaci??n, la luna llena se encuentra a 30 minutos de arco de di??metro) que rodean una zona central azul difusa. En tres dimensiones, se cree que la nebulosa que ser en forma de esferoide alargado. Los filamentos son los restos de la atm??sfera de la estrella progenitora, y consisten principalmente en ionizado de helio y de hidr??geno , junto con el carbono , ox??geno , nitr??geno , hierro , ne??n y azufre . Temperaturas Los filamentos "son t??picamente entre 11.000 y 18.000 K , y sus densidades son alrededor de 1.300 part??culas por cm??.
En 1953 Iosif Shklovski propuso que la regi??n azul difuso se produce predominantemente por radiaci??n sincrotr??n, que se administra la radiaci??n fuera de la curva de electrones que se mueven a velocidades de hasta la mitad de la velocidad de la luz . Tres a??os despu??s, la teor??a fue confirmada por observaciones. En los a??os 1960 se encontr?? que la fuente de las trayectorias curvadas de electrones fue el fuerte campo magn??tico producido por una estrella de neutrones en el centro de la nebulosa.
Distancia
Ir??nicamente, a pesar de la Nebulosa del Cangrejo es el foco de mucha atenci??n entre los astr??nomos, la distancia sigue siendo una cuesti??n abierta debido a las incertidumbres en cada m??todo utilizado para estimar su distancia. En 2008, el consenso general es que su distancia a la Tierra es de 2,0 ?? 0,5 kpc (6,5 ?? 1,6 kly). La Nebulosa del Cangrejo est?? ampliando hacia el exterior a unos 1.500 km / s. Las im??genes tomadas en varios a??os de diferencia revelan la lenta expansi??n de la nebulosa, y comparando esta expansi??n angular con su espectrosc??pica velocidad de expansi??n determinado, la distancia a la nebulosa se pueden estimar. En 1973, un an??lisis de los diferentes m??todos utilizados para calcular la distancia a la nebulosa lleg?? a una conclusi??n acerca de 6.300 ly. A lo largo de su dimensi??n visible m??s larga, mide aproximadamente 13 ?? 3 ly ancho.
Rastreando su expansi??n produce constantemente una fecha para la creaci??n de la nebulosa varias d??cadas despu??s de 1054, lo que implica que su velocidad hacia el exterior se ha acelerado desde la explosi??n de la supernova. Se cree que esta aceleraci??n que es causada por la energ??a del p??lsar que se alimenta en el campo magn??tico de la nebulosa, que se expande y se obliga a los filamentos de la nebulosa hacia el exterior.
Masa
Las estimaciones de la masa total de la nebulosa son importantes para la estimaci??n de la masa de la estrella progenitora de la supernova. La cantidad de materia contenida en los filamentos de la Nebulosa del Cangrejo (masa eyecciones de gas ionizado y neutro; sobre todo helio ) se estima en 4,6 ?? 1,8 M ☉.
Toro rico en helio
Uno de los muchos componentes nebulares (o anomal??as) del Cangrejo es un rico en helio toro que es visible como una banda de este a oeste cruzando la regi??n p??lsar. El toro compone aproximadamente el 25% de las eyecciones visible y se compone de aproximadamente 95% de helio. Hasta el momento, no ha habido ninguna explicaci??n plausible poner adelante para la estructura del toro.
Estrella central
En el centro de la Nebulosa del Cangrejo son dos estrellas d??biles, uno de los cuales es la estrella responsable de la existencia de la nebulosa. Fue identificado como tal en 1942, cuando Rudolf Minkowski encontr?? que su espectro ??ptico era extremadamente inusual. La regi??n alrededor de la estrella result?? ser una poderosa fuente de ondas de radio en 1949 y los rayos X en 1963, y fue identificado como uno de los objetos m??s brillantes del cielo en rayos gamma en 1967. Luego, en 1968, la estrella se encontr?? estar emitiendo su radiaci??n en pulsos r??pidos, convirti??ndose en uno de los primeros p??lsares por descubrir.
Pulsars son fuentes potentes de radiaci??n electromagn??tica , emitidos en pulsos cortos y extremadamente regulares muchas veces por segundo. Fueron un gran misterio cuando descubri?? en 1967, y el equipo que identific?? el primero consider?? la posibilidad de que podr??a ser una se??al de una civilizaci??n avanzada. Sin embargo, el descubrimiento de una fuente de radio pulsante en el centro de la Nebulosa del Cangrejo era fuerte evidencia de que los p??lsares fueron formados por explosiones de supernovas. Ahora se entiende que est??n en r??pida rotaci??n las estrellas de neutrones, cuya poderosa campo magn??tico concentra sus emisiones de radiaci??n en haces estrechos.
El P??lsar del Cangrejo se cree que es aproximadamente 28-30 km de di??metro; que emite pulsos de radiaci??n cada 33 milisegundos. Los pulsos son emitidos en longitudes de onda a trav??s de la espectro electromagn??tico, desde las ondas de radio a los rayos X. Como todos los p??lsares aislados, su per??odo se est?? desacelerando gradualmente. De vez en cuando, su per??odo de rotaci??n muestra los cambios bruscos, conocidos como "fallos ', que se cree que es causada por una realineaci??n repentina dentro de la estrella de neutrones. La energ??a liberada como el p??lsar se ralentiza es enorme, y que los poderes de la emisi??n de la radiaci??n sincrotr??n de la Nebulosa del Cangrejo, que tiene un total luminosidad aproximadamente 75.000 veces mayor que la del Sol
Producci??n de energ??a extrema del p??lsar crea una regi??n extraordinariamente din??mico en el centro de la Nebulosa del Cangrejo. Aunque la mayor??a de los objetos astron??micos evolucionan tan lentamente que los cambios son visibles s??lo en escalas de tiempo de muchos a??os, las partes internas de los Cangrejo muestran cambios en escalas de tiempo de s??lo unos pocos d??as. La caracter??stica m??s din??mico en la parte interior de la nebulosa es el punto donde critica viento ecuatoriales del pulsar en la mayor parte de la nebulosa, formando una frente de choque. La forma y posici??n de esta funci??n desplaza r??pidamente, con el viento ecuatorial que aparece como una serie de caracter??sticas-wisp como la m??s pronunciada, aclaran, a continuaci??n, se desvanecen a medida que se alejan del p??lsar que as?? fuera en el cuerpo principal de la nebulosa.
Estrella progenitora
La estrella que explot?? como supernova se conoce como progenitor estrella de la supernova. Hay dos tipos de estrellas explotan como supernovas: las enanas blancas y estrellas masivas. En la llamada Supernovas de tipo Ia, los gases que caen sobre una enana blanca aumentan su masa hasta que se acerca a un nivel cr??tico, el L??mite de Chandrasekhar, lo que resulta en una explosi??n; en Tipo Ib / c y Tipo II supernovas, la estrella progenitora es una estrella masiva que se queda sin combustible para alimentar su reacciones de fusi??n nuclear y colapsa sobre s?? mismo, llegando a tales fenomenales temperaturas que explota. La presencia de un pulsar en el Cangrejo significa que debe haberse formado en una supernova de colapso de n??cleo; Las supernovas de tipo Ia no producen pulsares.
Los modelos te??ricos de las explosiones de supernovas sugieren que la estrella que explot?? para producir la nebulosa del Cangrejo debe haber tenido una masa de entre 9 y 11 M ☉. Las estrellas con masas inferiores a 8 masas solares se cree que son demasiado peque??as para producir las explosiones de supernovas, y poner fin a sus vidas mediante la producci??n de una nebulosa planetaria en su lugar, mientras que una estrella m??s pesada de 12 masas solares se habr??an producido una nebulosa con una composici??n qu??mica diferente a la observado en el Cangrejo.
Un problema importante en los estudios de la Nebulosa del Cangrejo es que la masa combinada de la nebulosa y el pulsar suman considerablemente menor que la masa predicha de la estrella progenitora, y la cuesti??n de d??nde est?? la "masa faltante 'sigue sin resolverse. Las estimaciones de la masa de la nebulosa se hacen midiendo la cantidad total de luz emitida, y el c??lculo de la masa necesaria, dada la temperatura medida y la densidad de la nebulosa. Las estimaciones van desde aproximadamente 1-5 masas solares, con 2-3 masas solares es el valor generalmente aceptado. La masa de la estrella de neutrones se estima entre 1,4 y 2 masas solares.
La teor??a predominante para dar cuenta de la masa perdida del Cangrejo es que una proporci??n sustancial de la masa de la progenitora fue llevado antes de la explosi??n de la supernova de una forma r??pida viento estelar. Sin embargo, esto habr??a creado una capa alrededor de la nebulosa. Aunque se ha intentado en varias longitudes de onda diferentes para observar una concha, ninguno ha sido encontrado.
Los tr??nsitos de cuerpos del sistema solar
La Nebulosa del Cangrejo se ubica aproximadamente 1?? ?? lejos de la ecl??ptica-plano de la ??rbita de la Tierra alrededor del Sol Esto significa que la Luna - y, en ocasiones, los planetas - puede tr??nsito o a ocultar la nebulosa. Aunque el Sol no transita la nebulosa, su corona pasa por delante de ella. Estos tr??nsitos y ocultaciones se pueden utilizar para analizar tanto la nebulosa y el objeto que pasa por delante de ??l, observando c??mo la radiaci??n de la nebulosa se ve alterada por el cuerpo en tr??nsito.
Tr??nsitos lunares se han utilizado para trazar las emisiones de rayos X de la nebulosa. Antes del lanzamiento de sat??lites de rayos X de observaci??n, como el Observatorio de rayos X Chandra, observaciones de rayos X por lo general ten??an bastante baja resoluci??n angular, pero cuando la Luna pasa por delante de la nebulosa, su posici??n es conocida con mucha precisi??n, por lo que las variaciones en el brillo de la nebulosa se puede utilizar para crear mapas de emisi??n de rayos-X. Cuando los rayos X se observaron primero del Cangrejo, se utiliz?? una ocultaci??n lunar para determinar la ubicaci??n exacta de su origen.
Corona del Sol pasa por delante del Cangrejo cada mes de junio. Las variaciones en las ondas de radio recibidas desde el cangrejo en este momento pueden utilizarse para inferir detalles acerca de la densidad y la estructura de la corona. Las primeras observaciones establecieron que la corona se extend??a a distancias mucho mayores que previamente se hab??a pensado; observaciones posteriores encontraron que la corona conten??a variaciones sustanciales densidad.
En muy raras ocasiones, Saturno transita la Nebulosa del Cangrejo. Su tr??nsito en 2003 fue la primera desde 1296; otro no ocurrir?? hasta 2267. Los observadores utilizaron el Observatorio de Rayos X Chandra para observar la luna de Saturno Tit??n, ya que cruz?? la nebulosa, y encontr?? que de Tit??n de rayos X "sombra" era m??s grande que su superficie s??lida, debido a la absorci??n de los rayos X en su atm??sfera. Estas observaciones mostraron que el espesor de la atm??sfera de Tit??n es de 880 kil??metros. El tr??nsito de Saturno en s?? no se pudo observar, porque Chandra estaba pasando por la Cinturones de Van Allen en el momento.
