julio 21, 2024

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Desentrañando los secretos de la Nebulosa del Cangrejo utilizando el Telescopio Webb de la NASA

Desentrañando los secretos de la Nebulosa del Cangrejo utilizando el Telescopio Webb de la NASA

Un equipo de científicos utilizó el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA para obtener nuevos conocimientos sobre la Nebulosa del Cangrejo, un remanente de supernova ubicado a 6.500 años luz de distancia en la constelación de Tauro.

Esta investigación utilizando un telescopio. Instrumento de infrarrojo medio (MIRI) La cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) ha proporcionado datos que ayudan a aclarar la compleja historia de la Nebulosa del Cangrejo. Los resultados de esta investigación tienen implicaciones importantes para nuestra comprensión de las supernovas y la evolución estelar.

La importancia histórica de la Nebulosa del Cangrejo

La Nebulosa del Cangrejo Es el resultado del colapso de una supernova por la muerte de una estrella masiva. Esta dramática explosión se observó en la Tierra en 1054 d.C. y fue lo suficientemente brillante como para verla durante el día. La nebulosa que observamos hoy es una capa de gas y polvo en expansión, impulsada por la energía de un púlsar, una estrella de neutrones altamente magnética y que gira rápidamente.

La inusual composición de la Nebulosa del Cangrejo La muy baja energía de la explosión se explicaba anteriormente por una supernova capturadora de electrones, un tipo raro de explosión que se origina en una estrella con un núcleo menos evolucionado compuesto de oxígeno, neón y magnesio, en lugar de un núcleo de hierro más típico.

Investigaciones anteriores calcularon la energía cinética total de la explosión en función de la cantidad y las velocidades de los proyectiles presentes. Estos cálculos indican que la explosión fue de energía relativamente baja, y se estimó que la masa de la estrella progenitora era entre ocho y diez veces la masa del Sol, lo que está cerca del umbral para que las estrellas sufran un choque violento. Muerte de supernova. Sin embargo, inconsistencias, como el rápido movimiento observado del púlsar, ponen en duda la teoría de la supernova capturadora de electrones.

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Nuevos conocimientos de herramientas web avanzadas

el Nuevos datos del Telescopio Webb Posibles explicaciones ampliadas para los orígenes de la Nebulosa del Cangrejo. El equipo, dirigido por Ty Tamim de la Universidad de Princeton, recopiló datos espectroscópicos de dos pequeñas regiones dentro de los filamentos internos del cáncer.

Estos datos mostraron que la formación de gas ya no requiere necesariamente una explosión que atrape electrones, sino que también puede explicarse por una Una supernova colapsada con un núcleo de hierro débil. “La composición del gas ya no requiere una explosión para capturar electrones, pero esto también puede explicarse por el colapso de una supernova con un núcleo de hierro débil”, explicó Tamim.

El equipo midió la proporción entre la abundancia de níquel y hierro (Ni/Fe), que las teorías predicen que debería ser mucho mayor en Una supernova que captura electrones que en A Supernova estándar con colapso del núcleo. Estudios ópticos y de infrarrojo cercano previos han indicado una alta relación Ni/Fe, lo que favorece un escenario de captura de electrones.

Sin embargo, las capacidades infrarrojas avanzadas de Webb proporcionaron una estimación más confiable, revelando que aunque la proporción todavía era alta en comparación con el Sol, era mucho menor de lo que se pensaba anteriormente. Este resultado deja abierta la posibilidad de que A Una supernova con un núcleo de hierro de baja energía también.

Martin Lamming del Laboratorio de Investigación Naval, coautor del estudio, destacó la necesidad de realizar más investigaciones: “En la actualidad, los datos espectrales de Webb cubren dos pequeñas áreas del cangrejo, por lo que es importante estudiar más restos Sería importante identificar cualquier diferencia espacial”. Será interesante ver si podemos identificar líneas de emisión de otros elementos, como el cobalto o el germanio.

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Mapeo de áreas de polvo y emisiones

Además de los datos espectroscópicos, el equipo utilizó Alegre Para mapear el entorno más amplio La Nebulosa del CangrejoCon enfoque en la distribución de emisiones de sincrotrón y polvo. Las imágenes de alta resolución permitieron al equipo aislar y mapear la emisión de polvo dentro de la nebulosa por primera vez.

Combinando datos web Utilizando datos de polvo cálido con datos de polvo frío del Observatorio Espacial Herschel, el equipo creó una imagen completa de la distribución del polvo, revelando que los filamentos exteriores contienen polvo relativamente más cálido, mientras que los granos más fríos se extienden cerca del centro.

«El lugar donde vemos polvo en Crab es interesante porque es diferente de los restos de otras supernovas, como Cassiopeia A y Supernova 1987A», señaló Nathan Smith del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona, otro coautor del estudio.

En estos objetos el polvo está en el medio. En los cangrejos, el polvo se encuentra en los densos hilos de la capa exterior. el La Nebulosa del Cangrejo «Esto está a la altura de una tradición en astronomía: los objetos más cercanos, más brillantes y mejor estudiados tienden a ser los más extraños».

La importancia de estos resultados.

Estos nuevos conocimientos sobre La Nebulosa del Cangrejo Destacando la importancia del seguimiento y análisis continuo utilizando herramientas avanzadas como JWST. La capacidad de medir con mayor precisión la abundancia de elementos y mapear la distribución del polvo con alta resolución proporciona a los astrónomos una comprensión más profunda de los procesos que gobiernan la vida y muerte de las estrellas.

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A medida que el equipo continúa analizando los datos y ampliando sus observaciones para incluir más regiones de la nebulosa, esperan resolver preguntas pendientes sobre la naturaleza de la nebulosa. La Nebulosa del Cangrejo La estrella progenitora y el tipo de explosión de supernova que la creó.

Los resultados del estudio se presentaron en la 244ª Reunión Nacional de la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS) y se aceptaron para su publicación en The Astrophysical Journal Letters. Investigación en curso en La Nebulosa del Cangrejo Promete arrojar más luz sobre los mecanismos que impulsan las explosiones de supernovas y la evolución de sus restos, contribuyendo a nuestra comprensión más amplia del universo.