July 25, 2024

Er is altijd wel iets vreemds aan de Krabnevel geweest. Webb heeft onthuld waarom!

De Krabnevel heeft mij altijd gefascineerd, ook al fascineert het mij omdat hij helemaal niet op een krab lijkt! Ze zijn het resultaat van een ster die aan het einde van zijn leven in 1054 na Christus ontplofte en een zogenaamd supernova-overblijfsel achterliet. De explosie was destijds met het blote oog zichtbaar, zelfs overdag. Men dacht dat de supernova die aanleiding gaf tot de wolk afkomstig was van een minder ontwikkelde ster met een kern van zuurstof, neon en magnesium. Uit recent onderzoek van de James Webb Space Telescope blijkt dat het mogelijk om de ineenstorting van de kern van een ijzerrijke ster gaat.

De Krabnevel is te vinden in het sterrenbeeld Stier met een diameter van 11 lichtjaar. Diep in de wolk, die met een snelheid van 1500 kilometer per seconde uitdijt, bevindt zich een snel roterende neutronenster die bekend staat als een pulsar. Het zendt een straal elektromagnetische straling uit die door de ruimte zweeft als een vuurtoren die over de oceaan zweeft. Het is het onderwerp geweest van veel studies om meer te weten te komen over de dynamiek van de evolutie van sterren.

Eerdere studies hebben geprobeerd de totale kinetische energie van de oorspronkelijke explosie te begrijpen op basis van de snelheid van de uitdijende wolk. De gegevens suggereren dat de supernova relatief weinig energie verbruikte, dus de voorloperster had waarschijnlijk een massa van 8 tot 10 keer de massa van de zon. Als de massa groter was geweest, zou het een gewelddadiger supernova hebben meegemaakt, die zou zijn gedetecteerd door de hogere snelheid van de uitdijende gaswolk. Maar er was een probleem.

De 48-inch telescoop van het Fred Lawrence Whipple Observatory maakte dit zichtbaar-lichtbeeld van het Pinwheelstelsel (Messier 101) in juni 2023. De locatie van supernova 2023ixf is omcirkeld. Het observatorium, gelegen op Mount Hopkins in Arizona, wordt beheerd door het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Hiramatsu et al. 2023/Sebastian Gomez (STScI)

Waarnemingen van de Krabnevel, en vooral de hoge rotatiesnelheid van de pulsar, lijken in tegenspraak met de huidige supernovatheorie. In een model van sterren met een lage massa, zoals die voorloperster van de Krabnevel, ontbrandt de zuurstof in de kern terwijl de kern instort. Dit proces heeft niet genoeg energie om zo'n snel roterende pulsar te genereren.

Een team van astronomen heeft deze nieuwsgierigheid aangepakt door MIRI (Mid-Infrared Instrument) en NIRCam (Near Infrared Camera) aan boord van de James Webb Space Telescope te gebruiken om gegevens van de Krabnevel te verzamelen. Het team werd geleid door Tai Tamim van Princeton University in New Jersey. Ze stelden dat de gasvormige samenstelling van de wolk aangeeft dat de ster mogelijk verder ontwikkeld is met wat ijzer in de kern, wat zou kunnen leiden tot een supernova met hogere energie dan eerder werd gedacht.

Artist's concept van de James Webb-ruimtetelescoop

Met behulp van de infraroodgevoelige instrumenten van Webb zijn de ijzer- en nikkelemissielijnen duidelijker dan ooit tevoren te zien. Door de heldere lijnen in het spectrum van de nevel te bestuderen, kon een betrouwbaardere schatting van de verhouding tussen ijzer en nikkel worden afgeleid. Ze ontdekten dat dit een hoger percentage was dan dat van de zon dat zou worden verwacht voor een actievere supernova.

De resultaten zijn veelbelovend, maar de metingen zijn afkomstig uit twee kleine gebieden van de nevel, dus om variaties over de hele elf lichtjaren uit te sluiten zijn meer metingen nodig. Als de gegevens van Webb de hele nevel vertegenwoordigen, kan een van de mysteries van de nevel eindelijk worden opgelost.

bron : Onderzoek naar de oorsprong van de Krabnevel met NASA's Webb