Космический телескоп НАСА Джеймса Уэбба наблюдал за Крабовидной туманностью в поисках ответов о происхождении остатков сверхновой. Камеры Уэбба NIRCam (камера ближнего инфракрасного диапазона) и MIRI (прибор среднего инфракрасного диапазона) выявили новые детали в инфракрасном свете. пушистые красно-оранжевые нити газа, содержащие следы дважды ионизированной серы (сера III). Внутри остатка желто-белые и зеленые пушистые гребни образуют крупномасштабные петлеобразные структуры, которые представляют собой области, где находятся частицы пыли. Область внутри состоит из полупрозрачного материала молочного цвета. Этот белый материал представляет собой синхротронное излучение, которое излучается во всем электромагнитном спектре, но становится особенно ярким благодаря чувствительности и пространственному разрешению Уэбба. Он генерируется частицами, разогнанными до чрезвычайно высоких скоростей, когда они вращаются вокруг силовых линий магнитного поля. Проследите за синхротронным излучением на большей части внутренней части Крабовидной туманности. Найдите в центре пучки, образующие рябь. В центре этой кольцеобразной структуры находится яркая белая точка: быстро вращающаяся нейтронная звезда. Далее от ядра следуют тонкие белые ленты излучения. Извилистые пучки тесно сгруппированы вместе, двигаясь в разных направлениях, имитируя структуру магнитного поля пульсара. Обратите внимание, что некоторые газовые нити имеют более синий цвет. Эти области содержат однократно ионизированное железо (железо II). Авторы и права: НАСА, ЕКА, ККА, STScI, Теа Темим (Принстонский университет)
Изысканные, ранее не встречавшиеся детали помогают разгадать загадочную историю остатка сверхновой.
Космический телескоп НАСА Джеймса Уэбба наблюдал за Крабовидной туманностью, остатком сверхновой, расположенной на расстоянии 6500 световых лет в созвездии Тельца. С момента записи этого энергичного события в 1054 году нашей эры астрономами 11-го века Крабовидная туманность продолжает привлекать внимание и проводить дополнительные исследования, поскольку ученые стремятся понять условия, поведение и последствия сверхновых посредством тщательного изучения Крабовидной туманности. относительно близкий пример.
Используя NIRCam (камеру ближнего инфракрасного диапазона) Уэбба и MIRI (прибор среднего инфракрасного диапазона), группа под руководством Теи Темим из Принстонского университета ищет ответы о происхождении Крабовидной туманности.
«Чувствительность и пространственное разрешение Уэбба позволяют нам точно определить состав выброшенного материала, особенно содержание железа и никеля, что может показать, какой тип взрыва произвел Крабовидную туманность», — объяснил Темим.
На первый взгляд, общая форма остатка сверхновой похожа на изображение оптической длины волны, полученное в 2005 году космическим телескопом Хаббла НАСА: в инфракрасных наблюдениях Уэбба четкая, похожая на клетку структура пушистых газовых нитей показана красно-оранжевым цветом. Однако в центральных регионах эмиссия пылинок (желто-белых и зеленых) нанесена на карту Уэббом впервые.
Непосредственное сравнение Крабовидной туманности, видимой космическим телескопом Хаббл в оптическом свете (слева) и космическим телескопом Джеймса Уэбба в инфракрасном свете (справа). Изображение Хаббла было опубликовано в 2005 году, а недавно астрономы использовали NIRCam Уэбба (камеру ближнего инфракрасного диапазона) и MIRI (прибор среднего инфракрасного диапазона), чтобы раскрыть новые детали Крабовидной туманности. На изображении Хаббла оранжевые нити, состоящие в основном из водорода, образуют четкую, похожую на клетку внешнюю оболочку. Синие пестрые нити ближе к внешней части Краба содержат нейтральный кислород, а однократно ионизированная сера и дважды ионизированная сера образуют рыхлый красно-зеленый материал. Яркое свечение в центре туманности подчеркивает пульсар туманности, быстро вращающуюся нейтронную звезду. Подобно оптическому изображению Хаббла, инфракрасные возможности Уэбба показывают четкую клеточную структуру остатков сверхновой из пушистых красно-оранжевых нитей газа, которые содержат следы дважды ионизированной серы. Внутри остатка желто-белые и зеленые пушистые гребни образуют крупномасштабные петлеобразные структуры, которые представляют собой области, где находятся частицы пыли. Центральная часть внутри состоит из полупрозрачного материала молочного цвета. Этот белый материал представляет собой синхротронное излучение, которое излучается во всем электромагнитном спектре, но становится особенно ярким благодаря чувствительности и пространственному разрешению Уэбба. Он генерируется частицами, разогнанными до чрезвычайно высоких скоростей, когда они вращаются вокруг силовых линий магнитного поля. В центре этой кольцеобразной структуры находится яркая белая точка: пульсар туманности. Обратите внимание, что некоторые газовые нити имеют более синий цвет. Эти области содержат однократно ионизированное железо. Изучая данные Уэбба и сверяясь с предыдущими наблюдениями остатков, сделанными другими телескопами, такими как Хаббл, астрономы могут улучшить свое понимание Крабовидной туманности, а также расширить свои знания о жизни и смерти звезд. Авторы и права: Изображение: НАСА, ЕКА, CSA, STScI, Джефф Хестер (АГУ), Эллисон Лолл (АГУ), Теа Темим (Принстонский университет)
Дополнительные аспекты внутреннего устройства Крабовидной туманности становятся более заметными и более детально видны в инфракрасном свете, захваченном Уэббом. В частности, Уэбб выделяет так называемое синхротронное излучение: излучение, создаваемое заряженными частицами, такими как электроны, движущимися вокруг силовых линий магнитного поля с релятивистскими скоростями. Излучение здесь выглядит как молочный дымообразный материал на большей части внутренней части Крабовидной туманности.
Эта особенность является продуктом пульсара туманности, быстро вращающейся нейтронной звезды. Сильное магнитное поле пульсара ускоряет частицы до чрезвычайно высоких скоростей и заставляет их излучать излучение, когда они вращаются вокруг силовых линий магнитного поля. Несмотря на то, что синхротронное излучение излучается во всем электромагнитном спектре, его можно увидеть с беспрецедентной детализацией с помощью прибора NIRCam Уэбба.
Чтобы найти сердце пульсара Крабовидной туманности, проследите за пучками, которые следуют по круговой ряби в центре до ярко-белой точки в центре. Дальше от ядра следуйте за тонкими белыми лентами излучения. Извилистые пучки тесно сгруппированы вместе, очерчивая структуру магнитного поля пульсара, которое формирует туманность.
В центре слева и справа белое вещество резко изгибается внутрь от краев нитевидной пылевой клетки и направляется к месту расположения нейтронной звезды, как будто перетяжка туманности сжимается. Это резкое уменьшение может быть вызвано ограничением расширения ветра сверхновой поясом плотного газа.
Ветер, производимый сердцем пульсара, продолжает быстрыми темпами выталкивать оболочку из газа и пыли наружу. Внутри остатка желто-белые и зеленые пестрые волокна образуют крупномасштабные петлеобразные структуры, которые представляют собой области, где находятся пылинки.
Поиск ответов о прошлом Крабовидной туманности продолжается, поскольку астрономы продолжают анализировать данные Уэбба и сверяться с предыдущими наблюдениями остатка, полученными другими телескопами. Учёные получат новые данные Хаббла для рассмотрения в течение следующего года или около того, благодаря повторному изображению телескопом остатка сверхновой. Это станет первым за более чем 20 лет взглядом Хаббла на эмиссионные линии Крабовидной туманности и позволит астрономам более точно сравнить результаты Уэбба и Хаббла.
