Detalles exquisitos y nunca antes vistos ayudan a desentrañar la desconcertante historia del remanente de supernova.

El Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha observado la Nebulosa del Cangrejo, un remanente de supernova ubicado a 6.500 años luz de distancia en la constelación de Tauro. Desde el registro de este evento energético en 1054 EC por astrónomos del siglo XI, la Nebulosa del Cangrejo ha seguido atrayendo la atención y estudios adicionales a medida que los científicos buscan comprender las condiciones, el comportamiento y los efectos posteriores de las supernovas a través de un estudio exhaustivo del Cangrejo. un ejemplo relativamente cercano.

Utilizando la NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) y MIRI (instrumento de infrarrojo medio) de Webb, un equipo dirigido por Tea Temim en la Universidad de Princeton está buscando respuestas sobre los orígenes de la Nebulosa del Cangrejo.

"La sensibilidad y la resolución espacial de Webb nos permiten determinar con precisión la composición del material expulsado, particularmente el contenido de hierro y níquel, lo que puede revelar qué tipo de explosión produjo la Nebulosa del Cangrejo", explicó Temim.
 

A primera vista, la forma general del remanente de supernova es similar a la imagen de longitud de onda óptica publicada en 2005 por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA: en la observación infrarroja de Webb, se muestra en rojo anaranjado una estructura nítida, similar a una jaula, de filamentos gaseosos esponjosos. Sin embargo, en las regiones centrales, Webb mapea por primera vez las emisiones de los granos de polvo (amarillo, blanco y verde).

Aspectos adicionales del funcionamiento interno de la Nebulosa del Cangrejo se vuelven más prominentes y se ven con mayor detalle en la luz infrarroja capturada por Webb. En particular, Webb destaca lo que se conoce como radiación sincrotrón: emisión producida por partículas cargadas, como electrones, que se mueven alrededor de líneas de campo magnético a velocidades relativistas. La radiación aparece aquí como un material lechoso parecido al humo en la mayor parte del interior de la Nebulosa del Cangrejo.

Esta característica es producto del púlsar de la nebulosa, una estrella de neutrones que gira rápidamente. El fuerte campo magnético del púlsar acelera las partículas a velocidades extremadamente altas y hace que emitan radiación mientras giran alrededor de las líneas del campo magnético. Aunque se emite en todo el espectro electromagnético, la radiación sincrotrón se ve con un detalle sin precedentes con el instrumento NIRCam de Webb.

Para localizar el corazón del púlsar de la Nebulosa del Cangrejo, traza los mechones que siguen un patrón circular parecido a una onda en el medio hasta el punto blanco brillante en el centro. Más lejos del núcleo, siguen las finas cintas blancas de radiación. Las volutas curvas están muy agrupadas, delineando la estructura del campo magnético del púlsar, que esculpe y da forma a la nebulosa.

En el centro, izquierda y derecha, el material blanco se curva bruscamente hacia adentro desde los bordes de la jaula de polvo filamentoso y se dirige hacia la ubicación de la estrella de neutrones, como si la cintura de la nebulosa estuviera apretada. Este adelgazamiento abrupto puede deberse al confinamiento de la expansión del viento de supernova por un cinturón de gas denso.

El viento producido por el corazón del púlsar continúa empujando la capa de gas y polvo hacia afuera a un ritmo rápido. Entre el interior del remanente, los filamentos moteados de color amarillo, blanco y verde forman estructuras en forma de bucles a gran escala, que representan áreas donde residen los granos de polvo.

La búsqueda de respuestas sobre el pasado de la Nebulosa del Cangrejo continúa mientras los astrónomos analizan más a fondo los datos de Webb y consultan observaciones previas del remanente tomadas por otros telescopios. Los científicos tendrán datos más nuevos del Hubble para revisar durante el próximo año a partir de la nueva imagen del remanente de supernova por parte del telescopio. Esto marcará la primera mirada del Hubble a las líneas de emisión de la Nebulosa del Cangrejo en más de 20 años y permitirá a los astrónomos comparar con mayor precisión los hallazgos de Webb y Hubble.