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Nebulosa del Cangrejo, la Estrella Explotada


 En el año 1054 dC, los observadores del cielo chinos fueron testigos de la repentina aparición de una "nueva estrella" en los cielos, que registraron como seis veces más brillante que Venus, lo que lo convirtió en el evento estelar más brillante observado en la historia registrada. Esta "estrella invitada", como la describieron, era tan brillante que la gente la vio en el cielo en el día durante casi un mes. Los nativos americanos también registraron su misteriosa aparición en petroglifos.

Observando la nebulosa con el telescopio más grande de la época, Lord Rosse en 1844 llamó al objeto "Cangrejo" debido a su estructura en forma de tentáculo. Pero no fue hasta la década de 1900 que los astrónomos se dieron cuenta de que la nebulosa era la reliquia sobreviviente de la supernova 1054, la explosión de una estrella masiva.

Ahora, los astrónomos y los especialistas en visualización del programa Universe of Learning de la NASA han combinado la visión visible, infrarroja y de rayos X de los Grandes Observatorios de la NASA para crear una representación tridimensional de la dinámica Nebulosa del Cangrejo.

La visualización de gráficos por computadora de longitud de onda múltiple se basa en imágenes del Observatorio de rayos X Chandra y los telescopios espaciales Hubble y Spitzer. El poderoso "motor" que energiza todo el sistema es un púlsar, una estrella de neutrones que gira rápidamente, el núcleo aplastado superdenso de la estrella explotada. La pequeña dinamo está emitiendo pulsos de radiación 30 veces por segundo con una precisión de reloj increíble.
Nebulosa del Cangrejo
 " La interacción de las observaciones de longitud de onda múltiple ilumina todas estas estructuras. Sin combinar rayos X, infrarrojos y luz visible, no se obtiene imagen completa."
Ciertas estructuras y procesos, impulsados ​​por el motor de púlsar en el corazón de la nebulosa, se ven mejor en longitudes de onda particulares.
la Nebulosa del Cangrejo se ubica en la constelación de Tauro. Las imágenes de Hubble, Spitzer y Chandra de la Nebulosa del Cangrejo, destacan cada una de las estructuras anidadas en el sistema. La estructura tridimensional de rayos X, muestra el púlsar y un disco anillado de material energizado, y agrega chorros de partículas que se disparan desde lados opuestos de la dinamo energética.
Una vista infrarroja giratoria de una nube que envuelve el sistema de púlsar y que brilla por la radiación sincrotrón. Esta forma distintiva de radiación ocurre cuando corrientes de partículas cargadas giran en espiral alrededor de las líneas del campo magnético. También hay emisión infrarroja de polvo y gas.
La capa exterior de luz visible de la Nebulosa del Cangrejo aparece a continuación. Pareciendo una jaula alrededor de todo el sistema, esta capa de gas brillante consiste en filamentos de oxígeno ionizado en forma de tentáculo (al oxígeno le faltan uno o más electrones). El tsunami de partículas desatadas por el púlsar está empujando esta nube de escombros en expansión como un animal sacudiendo su jaula.
Vista de rayos x
Nebulosa del Cangrejo
Los modelos de rayos X, infrarrojos y de luz visible se combinan al final de la película para revelar tanto una vista giratoria tridimensional de longitud de onda múltiple como la imagen bidimensional de longitud de onda multidimensional correspondiente de la Nebulosa Cangrejo.
Las estructuras tridimensionales sirven como aproximaciones científicamente informadas para imaginar la nebulosa. "Las vistas tridimensionales de cada estructura anidada le dan una idea de sus verdaderas dimensiones", dijo Summers. "Para permitir a los espectadores desarrollar un modelo mental completo, queríamos mostrar cada estructura por separado, desde el disco anillado y los chorros en relieve, hasta la radiación sincrotrón como una nube alrededor de eso, y luego la luz visible como una estructura de jaula que rodea el sistema entero."
Estas estructuras anidadas son particulares de la Nebulosa del Cangrejo. Revelan que la nebulosa no es un remanente clásico de supernova como se pensaba comúnmente. En cambio, el sistema está mejor clasificado como una nebulosa de viento de púlsar. Un remanente de supernova tradicional consiste en una onda expansiva y restos de la supernova que se han calentado a millones de grados. En una nebulosa de viento de púlsar, la región interna del sistema consiste en gas de baja temperatura que se calienta hasta miles de grados por la radiación sincrotrón de alta energía.
"Es realmente a través de la estructura de longitud de onda múltiple que se puede comprender más claramente que es una nebulosa de viento de púlsar", dijo Summers. "Este es un objetivo de aprendizaje importante. Se puede entender la energía del púlsar en el núcleo que se mueve hacia la nube de sincrotrón y luego hacia los filamentos de la jaula".
Vista infrarroja
Nebulosa del Cangrejo
Summers y el equipo de visualización de STScI trabajaron con Robert Hurt, científico principal de visualización en IPAC, en las imágenes de Spitzer; y Nancy Wolk, especialista en procesamiento de imágenes en el Centro de rayos X Chandra en el CfA, sobre las imágenes Chandra. Su primer paso fue revisar investigaciones anteriores sobre la Nebulosa del Cangrejo, un objeto intensamente estudiado que se formó a partir de una supernova vista en 1054 por astrónomos chinos.
Comenzando con las imágenes bidimensionales de Hubble, Spitzer y Chandra, el equipo trabajó con expertos para analizar las complejas estructuras anidadas que comprenden la nebulosa e identificar la mejor longitud de onda para representar cada componente. La interpretación tridimensional se guía por datos científicos, conocimiento e intuición, con características artísticas que completan las estructuras.
Vista óptica. Nebulosa del Cangrejo
La visualización es una de una nueva generación de productos y experiencias desarrolladas por el programa Universe of Learning de la NASA. El esfuerzo combina una conexión directa con la ciencia y los científicos de las misiones de Astrofísica de la NASA con atención a las necesidades de la audiencia para permitir que los jóvenes, las familias y los alumnos de toda la vida exploren preguntas fundamentales en la ciencia, experimenten cómo se hace la ciencia y descubran el universo por sí mismos.
Este video demuestra el poder de la astronomía de longitud de onda múltiple. Ayuda al público a comprender cómo y por qué los astrónomos usan múltiples regiones del espectro electromagnético para explorar y aprender sobre nuestro universo.
CRÉDITOS:NASA , ESA , F. Summers, J. Olmsted, L. Hustak, J. DePasquale y G. Bacon ( STScI ), N. Wolk (CfA) y R. Hurt (Caltech / IPAC)

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