N??buleuse du Crabe
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| N??buleuse du Crabe | |
|---|---|
 M1, la n??buleuse du Crabe. Courtoisie de la NASA / ESA | |
| des donn??es d'observation: J2000.0 ??poque | |
| Type | Supernova Remnant |
| Ascension droite | 05 h 34 m 31,97 s |
| D??clinaison | + 22 ?? 00 '52,1 " |
| Distance | 6,5 ?? 1,6 kly (2,0 ?? 0,5 kpc) |
| Magnitude apparente (V) | 8,4 |
| Dimensions apparentes (V) | 420 "290 ??" |
| Constellation | Taureau |
| Caract??ristiques physiques | |
| Rayon | 6,5 ?? 1,5 ly |
| Magnitude absolue (V) | -3,1 ?? 0,5 |
| Caract??ristiques notables | Optique pulsar |
| Autres d??signations | M1, NGC 1952, Sharpless 244 |
Voir aussi: N??buleuse diffuse, Listes de n??buleuses | |
La n??buleuse du Crabe (D??signations de catalogue M1, NGC 1952, Taurus A) est un vestige de supernova et pulsar n??buleuse de vent dans le constellation de Taurus. Le n??buleuse a ??t?? observ?? pour la premi??re dans le monde occidental en 1731 par John Bevis, et correspond ?? une supernova brillante qui a ??t?? enregistr?? par Chinois et Astronomes arabes en 1054. Situ?? ?? une distance d'environ 6500 ann??es-lumi??re (2 kpc) ?? partir de la Terre , le n??buleuse a un diam??tre de 11 ly (3,4 pc) et se d??veloppe ?? un rythme d'environ 1500 kilom??tres par secondes.
Au centre de la n??buleuse se trouve le Pulsar du Crabe, un ??toiles ?? neutrons en rotation, qui ??met des impulsions de rayonnement rayons gamma ?? ondes radio avec un taux de 30,2 fois par seconde de spin. La n??buleuse a ??t?? le premier objet astronomique identifi?? avec une explosion de supernova historique.
Les actes de la n??buleuse comme une source de rayonnement pour ??tudier corps c??lestes qui l'occulter. Dans les ann??es 1950 et 1960, la Sun l ' Corona a ??t?? cartographi??e ?? partir d'observations des ondes radio du crabe qui le traversent, et plus r??cemment, l'??paisseur de l'atmosph??re de Saturne lune de Titan a ??t?? mesur?? comme il bloqu?? Rayons X provenant de la n??buleuse.
Origines
Premi??re observ?? en 1731 par John Bevis, la n??buleuse du Crabe correspond ?? la lumineuse SN 1054 supernova qui a ??t?? enregistr?? par Chinois et Astronomes arabes en 1054. La n??buleuse a ??t?? red??couvert ind??pendamment en 1758 par Charles Messier comme il observait un brillant com??te . Messier catalogu?? comme la premi??re entr??e dans son Le catalogue des objets comme une com??te. Le Comte de Rosse observ?? la n??buleuse au Birr Castle dans les ann??es 1840, et renvoy?? ?? l'objet comme la n??buleuse du Crabe, car il a fait un dessin de celui-ci ressemblait ?? un crabe.
Au d??but du 20e si??cle, l'analyse de d??but photographies de la n??buleuse pris plusieurs ann??es d'intervalle ont r??v??l?? qu'il ??tait en expansion. Tracing l'expansion retour a r??v??l?? que la n??buleuse doit ??tre devenu visible sur Terre il ya environ 900 ans. Des documents historiques ont r??v??l?? qu'une nouvelle ??toile assez brillante pour ??tre vue dans la journ??e avait ??t?? enregistr??e dans la m??me partie du ciel par les astronomes chinois et arabes en 1054 Compte tenu de sa grande distance, le "guest star" de jour observ?? par les Chinois et les Arabes pouvaient ne ont ??t?? supernova -a massif, ??toile qui explose, apr??s avoir ??puis?? son approvisionnement en ??nergie ?? partir de la fusion nucl??aire et se est effondr?? sur lui-m??me.
Des analyses r??centes des documents historiques ont montr?? que la supernova qui a cr???? la n??buleuse du Crabe a probablement eu lieu en Avril ou d??but mai, se ??levant ?? sa luminosit?? maximale comprise entre magnitude apparente -7 et -4,5 (plus brillante que tout dans le ciel de nuit, sauf la Lune ) par Juillet. La supernova ??tait visible ?? la ??il nu pendant environ deux ans apr??s sa premi??re observation. Merci aux observations enregistr??es de l'Extr??me-Orient et les astronomes du Moyen-Orient de 1054, n??buleuse du Crabe est devenu le premier objet astronomique reconnu comme ??tant reli?? ?? une explosion de supernova.
Les conditions physiques
En lumi??re visible , la n??buleuse du Crabe se compose d'un large masse de forme ovale de filaments, environ 6 arcminutes longues et 4 minutes d'arc de large (par comparaison, la pleine lune est de 30 minutes d'arc de diam??tre) entourant une r??gion centrale diffuse dans le bleu. En trois dimensions, la n??buleuse est pens?? pour ??tre en forme sph??ro??de allong??. Les filaments sont les restes de l'atmosph??re de l'??toile prog??nitrice, et sont principalement constitu??s de ionis?? h??lium et l'hydrog??ne , ainsi que le carbone , l'oxyg??ne , l'azote , le fer , le n??on et le soufre . Les temp??ratures des filaments sont g??n??ralement entre 11 000 et 18 000 K , et leurs densit??s sont environ 1300 particules par cm??.
En 1953, Iossif Chklovski propos?? que la r??gion bleue diffuse est principalement produit par rayonnement synchrotron, qui est rayonnement ??mis par la courbure de ??lectrons se d??pla??ant ?? des vitesses allant jusqu'?? la moiti?? de la vitesse de la lumi??re . Trois ans plus tard la th??orie a ??t?? confirm??e par des observations. Dans les ann??es 1960, il a ??t?? constat?? que la source d'??lectrons les chemins incurv??s est la forte champ magn??tique produit par une ??toile ?? neutrons au centre de la n??buleuse.
Distance
Ironiquement, m??me si la n??buleuse du Crabe est l'objet de beaucoup d'attention parmi les astronomes, sa distance reste une question ouverte en raison des incertitudes dans chaque m??thode utilis??e pour estimer sa distance. En 2008, le consensus g??n??ral est que sa distance de la Terre est de 2,0 ?? 0,5 kpc (6,5 ?? 1,6 kly). La n??buleuse du Crabe est actuellement en expansion vers l'ext??rieur ?? environ 1500 km / s. Images prises plusieurs ann??es, r??v??le une l'expansion lente de la n??buleuse, et en comparant cette expansion angulaire avec son spectroscopie vitesse d'expansion d??termin??e, la distance de la n??buleuse peuvent ??tre estim??s. En 1973, une analyse des diff??rentes m??thodes utilis??es pour calculer la distance ?? la n??buleuse parvenu ?? une conclusion d'environ 6300 Ly. Le long de sa plus grande dimension visible, il mesure environ 13 ?? 3 Ly travers.
Retra??ant son expansion donne toujours une date pour la cr??ation de la n??buleuse plusieurs d??cennies apr??s 1054, ce qui implique que sa vitesse vers l'ext??rieur se est acc??l??r??e depuis l'explosion de supernova. Cette acc??l??ration est cens?? ??tre caus?? par l'??nergie du pulsar qui se jette dans le champ magn??tique de la n??buleuse, qui se d??tend et repousse les filaments de la n??buleuse vers l'ext??rieur.
Masse
Les estimations de la masse totale de la n??buleuse sont importants pour estimer la masse de l'??toile prog??nitrice de la supernova. La quantit?? de mati??re contenue dans les filaments de la n??buleuse du Crabe (masse ??jectas de gaz ionis?? et neutre; la plupart du temps l'h??lium ) est estim??e ?? 4,6 ?? 1,8 M ☉.
tore de l'h??lium riche
Un des nombreux composants n??bulaires (ou anomalies) du Crabe est une riche en h??lium tore qui est visible comme une bande est-ouest traversant la r??gion de pulsar. Le tore compose d'environ 25% de la mati??re ??ject??e visible et est compos?? d'environ 95% d'h??lium. Pour l'instant, il n'y a eu aucune explication plausible mis en avant pour la structure du tore.
??toile centrale
Au centre de la n??buleuse du Crabe sont deux ??toiles faibles, dont l'une est l'??toile responsable de l'existence de la n??buleuse. Il a ??t?? identifi?? comme tel en 1942, lorsque Rudolf Minkowski a constat?? que son spectre optique ??tait extr??mement inhabituelle. La r??gion autour de l'??toile se est r??v??l?? ??tre une forte source d'ondes radio en 1949 et les rayons X en 1963, et a ??t?? identifi?? comme l'un des objets les plus brillants dans le ciel dans rayons gamma en 1967. Puis, en 1968, la star a ??t?? trouv?? ?? ??mettre son rayonnement en impulsions rapides, devenant l'un des premiers pulsars ?? d??couvrir.
Les pulsars sont des sources de puissant rayonnement ??lectromagn??tique , ??mis en impulsions courtes et extr??mement r??guliers plusieurs fois par seconde. Ils ont ??t?? un grand myst??re quand d??couvert en 1967, et l'??quipe qui a identifi?? le premier envisag?? la possibilit?? que ce pourrait ??tre un signal d'une civilisation avanc??e. Cependant, la d??couverte d'une source radio pulsante dans le centre de la n??buleuse du Crabe ??tait des preuves solides que les pulsars ont ??t?? form??s par des explosions de supernovae. Ils sont maintenant compris ?? rotation rapide les ??toiles ?? neutrons, dont la puissante champ magn??tique se concentre leurs ??missions de rayonnement en faisceaux ??troits.
Le Pulsar du Crabe est estim?? ?? environ 28-30 km de diam??tre; elle ??met des impulsions de rayonnement ?? chaque 33 millisecondes. Impulsions sont ??mises ?? longueurs d'onde ?? travers le spectre ??lectromagn??tique, des ondes radio aux rayons X. Comme tous les pulsars isol??s, sa p??riode ralentit tr??s progressivement. Parfois, sa p??riode de rotation montre des changements brusques, appel??s ??p??pins??, qui sont susceptibles d'??tre caus??es par un r??alignement soudaine int??rieur de l'??toile ?? neutrons. L' ??nergie lib??r??e que le pulsar ralentit est ??norme, et il alimente l'??mission du rayonnement synchrotron de la n??buleuse du Crabe, qui dispose d'un total luminosit?? environ 75 000 fois plus grande que celle du Soleil
Production d'??nergie extr??me de Le pulsar cr??e une r??gion particuli??rement dynamique au centre de la n??buleuse du Crabe. Alors que la plupart des objets astronomiques ??voluent si lentement que les changements ne sont visibles que sur des p??riodes de plusieurs ann??es, les parties int??rieures du crabe montrent des changements sur des p??riodes de quelques jours seulement. La caract??ristique la plus dynamique dans la partie interne de la n??buleuse est le point o?? le vent claque ??quatoriales du pulsar dans la majeure partie de la n??buleuse, la formation d'un front de choc. La forme et la position de cette fonction d??place rapidement, avec le vent ??quatoriale apparaissant comme une s??rie de caract??ristiques de WISP-like qui se accentuer, ??gayer, puis fondu en se ??loignant du pulsar bien sur dans le corps principal de la n??buleuse.
Progenitor ??toiles
L'??toile qui a explos?? en supernova est consid??r?? comme l'anc??tre de l'??toile de la supernova. Deux types de ??toiles explosent en supernovae: naines blanches et des ??toiles massives. Dans ce qu'on appelle Supernovae de type Ia, gaz tombant sur une naine blanche soul??vent sa masse jusqu'?? ce qu'il se approche un niveau critique, le Limite de Chandrasekhar, r??sultant en une explosion; en Type IB / c et Type II supernovae, l'??toile prog??nitrice est une ??toile massive qui court de carburant pour alimenter son r??actions de fusion nucl??aire et se effondre sur elle-m??me, pour atteindre ces ph??nom??nales temp??ratures qu'il explose. La pr??sence d'un pulsar du Crabe signifie qu'il doit avoir form?? dans une supernova core-effondrement; Supernovae de type Ia ne produisent pas de pulsars.
Les mod??les th??oriques d'explosions de supernova sugg??rer que l'??toile qui a explos?? pour produire la n??buleuse du Crabe a d?? avoir une masse comprise entre 9 et 11 M ☉. ??toiles avec des masses inf??rieure ?? 8 masses solaires sont consid??r??s comme trop petite pour produire des explosions de supernovae, et mettre fin ?? leur vie en produisant une n??buleuse plan??taire ?? la place, tandis qu'une ??toile plus lourd que 12 masses solaires auraient produit une n??buleuse avec une composition chimique diff??rente de celle observ?? dans le Crabe.
Un probl??me important dans les ??tudes de la n??buleuse du Crabe est que la masse totale de la n??buleuse et le pulsar se ajoutent ?? beaucoup moins que la masse pr??vue de l'??toile prog??nitrice, et la question de l'endroit o?? la ??masse manquante?? est toujours pas r??solue. Les estimations de la masse de la n??buleuse sont faites en mesurant la quantit?? totale de lumi??re ??mise, et le calcul de la masse requise, compte tenu de la temp??rature mesur??e et la densit?? de la n??buleuse. Les estimations vont d'environ 1-5 masses solaires, avec 2-3 masses solaires ??tant la valeur g??n??ralement accept??e. La masse d'??toile ?? neutrons est estim??e entre 1,4 et 2 masses solaires.
La th??orie pr??dominante pour tenir compte de la masse manquante du Crabe est qu'une proportion importante de la masse de l'anc??tre a ??t?? emport?? avant l'explosion de supernova dans un fast vent stellaire. Cependant, cela aurait cr???? une coquille autour de la n??buleuse. Bien que des tentatives ont ??t?? faites ?? plusieurs longueurs d'onde diff??rentes d'observer une coquille, aucun n'a encore ??t?? trouv??e.
Transits par corps du syst??me solaire
La n??buleuse du Crabe est environ 1?? ?? loin de la ??cliptique-plan de l'orbite de la Terre autour du Soleil Cela signifie que la Lune - et parfois, plan??tes - peut transit ou occulter la n??buleuse. Bien que le soleil ne transite pas la n??buleuse, son corona passe devant elle. Ces transits et occultations peuvent ??tre utilis??s pour analyser ?? la fois la n??buleuse et l'objet passant devant elle, en observant comment le rayonnement de la n??buleuse est modifi?? par l'organisme de transit.
Transits lunaires ont ??t?? utilis??s pour cartographier les ??missions de rayons X de la n??buleuse. Avant le lancement de satellites ?? rayons X d'observation, comme le Observatoire Chandra X-ray, observations en rayons X avaient g??n??ralement assez faible r??solution angulaire, mais lorsque la Lune passe devant la n??buleuse, sa position est tr??s connue avec pr??cision, de sorte que les variations de la luminosit?? de la n??buleuse peut ??tre utilis?? pour cr??er des cartes d'??mission X-ray. Lorsque les rayons X ont ??t?? observ??s dans le crabe, une occultation lunaire a ??t?? utilis?? pour d??terminer l'emplacement exact de leur source.
La couronne du Soleil passe devant le crabe chaque Juin. Variations dans les ondes radio re??ues du crabe ?? ce moment peuvent ??tre utilis??es pour d??duire des d??tails sur la densit?? et la structure de la couronne. Les premi??res observations ont ??tabli que la couronne a continu?? sur de plus grandes distances que nous le pensions auparavant; observations ult??rieures ont constat?? que la couronne contenait d'importantes variations de densit??.
Tr??s rarement, Saturne transite la n??buleuse du Crabe. Son transit en 2003 ??tait la premi??re depuis 1296; l'autre aura pas lieu avant 2267. Les observateurs utilis??s l'Observatoire de rayons X Chandra pour observer la lune de Saturne Titan en traversant la n??buleuse, et a constat?? que ??l'ombre?? de Titan X-ray est plus grande que sa surface solide, due ?? l'absorption de rayons X dans son atmosph??re. Ces observations ont montr?? que l'??paisseur de l'atmosph??re de Titan est de 880 kilom??tres. Le transit de Saturne elle-m??me ne pouvait ??tre observ??e, parce Chandra passait ?? travers le Ceintures de Van Allen ?? l'??poque.
