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    Nebulosa del cangrejo:un cangrejo camina a través del tiempo

    Crédito:Rayos X:NASA / CXC / SAO; Óptico:NASA / STScI; Infrarrojos:NASA-JPL-Caltech

    El próximo año se cumple el 20 aniversario del lanzamiento al espacio del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. La Nebulosa del Cangrejo fue uno de los primeros objetos que Chandra examinó con su aguda visión de rayos X, y ha sido un objetivo frecuente del telescopio desde entonces.

    Hay muchas razones por las que la Nebulosa del Cangrejo es un objeto tan estudiado. Por ejemplo, es uno de los pocos casos en los que existe una fuerte evidencia histórica de cuándo explotó la estrella. Tener esta línea de tiempo definitiva ayuda a los astrónomos a comprender los detalles de la explosión y sus consecuencias.

    En el caso del Cangrejo, observadores de varios países informaron de la aparición de una "nueva estrella" en 1054 d.C. en la dirección de la constelación de Tauro. Se ha aprendido mucho sobre el Cangrejo en los siglos transcurridos desde entonces. Hoy dia, Los astrónomos saben que la Nebulosa del Cangrejo funciona con un giro rápido, estrella de neutrones altamente magnetizada llamada púlsar, que se formó cuando una estrella masiva se quedó sin combustible nuclear y colapsó. La combinación de rotación rápida y un fuerte campo magnético en el Cangrejo genera un intenso campo electromagnético que crea chorros de materia y antimateria que se alejan de los polos norte y sur del púlsar. y un viento intenso que fluye en dirección ecuatorial.

    La última imagen del Cangrejo es un compuesto con rayos X de Chandra (azul y blanco), Telescopio espacial Hubble de la NASA (violeta) y Telescopio espacial Spitzer de la NASA (rosa). La extensión de la imagen de rayos X es más pequeña que las otras porque los electrones extremadamente energéticos que emiten rayos X irradian su energía más rápidamente que los electrones de menor energía que emiten luz óptica e infrarroja.

    Este nuevo compuesto se suma a un legado científico, que abarca casi dos décadas, entre Chandra y la Nebulosa del Cangrejo. Aquí hay una muestra de los muchos conocimientos que los astrónomos han obtenido sobre este famoso objeto utilizando Chandra y otros telescopios.

    1999:A las pocas semanas de ser puesto en órbita desde el transbordador espacial Columbia durante el verano de 1999, Chandra observó la Nebulosa del Cangrejo. Los datos de Chandra revelaron características en el Cangrejo nunca antes vistas, incluyendo un anillo brillante de partículas de alta energía alrededor del corazón de la nebulosa.

    2002:La naturaleza dinámica de la Nebulosa del Cangrejo se reveló vívidamente en 2002 cuando los científicos produjeron videos basados ​​en observaciones coordinadas de Chandra y Hubble realizadas durante varios meses. El anillo brillante visto anteriormente consta de unas dos docenas de nudos que se forman, iluminar y desvanecer, temblar alrededor, y ocasionalmente sufren explosiones que dan lugar a nubes de partículas en expansión, pero permanecen aproximadamente en la misma ubicación.

    Estos nudos son causados ​​por una onda de choque, similar a un boom sónico, donde las partículas de movimiento rápido del púlsar se estrellan contra el gas circundante. Los mechones brillantes que se originan en este anillo se mueven hacia afuera a la mitad de la velocidad de la luz para formar un segundo anillo en expansión más lejos del púlsar.

    2006:en 2003, se lanzó el telescopio espacial Spitzer y el telescopio infrarrojo espacial se unió al Hubble, Chandra, y el Observatorio de rayos gamma de Compton y completó el desarrollo del programa "Gran Observatorio" de la NASA. Unos años despues, el primer compuesto del Cangrejo con datos de Chandra (azul claro), Hubble (verde y azul oscuro), y Spitzer (rojo) fue lanzado.

    2008:Mientras Chandra continuaba haciendo observaciones del Cangrejo, los datos proporcionaron una imagen más clara de lo que estaba sucediendo en este objeto dinámico. En 2008, Los científicos informaron por primera vez de una vista del débil límite de la nebulosa del viento púlsar de la Nebulosa del Cangrejo (es decir, un capullo de partículas de alta energía que rodea al púlsar).

    Los datos mostraron estructuras a las que los astrónomos llamaron "dedos", "bucles", y "bahías". Estas características indicaron que el campo magnético de la nebulosa y los filamentos de materia más fría controlan el movimiento de los electrones y positrones. Las partículas pueden moverse rápidamente a lo largo del campo magnético y viajar varios años luz antes de irradiar su energía. A diferencia de, se mueven mucho más lentamente perpendiculares al campo magnético, y viajan sólo una corta distancia antes de perder su energía.

    2011:Las películas a intervalos de datos de Chandra del Cangrejo han sido herramientas poderosas para mostrar las dramáticas variaciones en la emisión de rayos X cerca del púlsar. En 2011, Observaciones de Chandra, obtenido entre septiembre de 2010 y abril de 2011, se obtuvieron para señalar la ubicación de llamaradas de rayos gamma notables observadas por el Observatorio de Rayos Gamma Fermi de la NASA y el Satélite AGILE de Italia. Los observatorios de rayos gamma no pudieron localizar la fuente de las llamaradas dentro de la nebulosa, pero los astrónomos esperaban que Chandra, con sus imágenes de alta resolución, haría.

    Se hicieron dos observaciones de Chandra cuando ocurrieron fuertes llamaradas de rayos gamma, pero no se observó evidencia clara de destellos correlacionados en las imágenes de Chandra.

    A pesar de esta falta de correlación, las observaciones de Chandra ayudaron a los científicos a encontrar una explicación de las erupciones de rayos gamma. Aunque quedan otras posibilidades, Chandra proporcionó evidencia de que las partículas aceleradas producían las llamaradas de rayos gamma.

    2014:Para celebrar el 15 aniversario del lanzamiento de Chandra, se publicaron varias imágenes nuevas de restos de supernova, incluida la Nebulosa del Cangrejo. Esta era una imagen de "tres colores" de la Nebulosa del Cangrejo, donde los datos de rayos X se dividieron en tres bandas de energía diferentes. En esta imagen, los rayos X de menor energía que Chandra detecta son rojos, el rango medio es verde, y los rayos X de mayor energía del Cangrejo son de color azul. Tenga en cuenta que la extensión de los rayos X de mayor energía en la imagen es más pequeña que la de los demás. Esto se debe a que los electrones más energéticos responsables de los rayos X de mayor energía irradian su energía más rápidamente que los electrones de menor energía.

    2017:Sobre la base de las imágenes de varias longitudes de onda del Cangrejo del pasado, En 2017 se creó una vista muy detallada de la Nebulosa del Cangrejo utilizando datos de telescopios que abarcan casi toda la amplitud del espectro electromagnético. Ondas de radio de Karl G. Jansky Very Large Array (rojo), Datos ópticos del Hubble (verde), datos infrarrojos de Spitzer (amarillo), y los datos de rayos X de XMM-Newton (azul) y Chandra (púrpura) produjeron una nueva imagen espectacular del Cangrejo.


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