La nébuleuse du Crabe vue sous un nouvel angle par Webb de la NASA

Des détails exquis et inédits permettent d’élucider l’histoire déroutante de ce vestige de supernova.

Par la NASA

Le télescope spatial James Webb de la NASA a observé la nébuleuse du Crabe, un vestige de supernova situé à 6 500 années-lumière dans la constellation du Taureau. Depuis l’enregistrement de cet événement énergétique en 1054 CE par les astronomes du XIe siècle, la nébuleuse du Crabe a continué à attirer l’attention et des études supplémentaires alors que les scientifiques cherchent à comprendre les conditions, le comportement et les séquelles des supernovae grâce à une étude approfondie du Crabe. un exemple relativement proche.

À l’aide de la NIRCam (caméra proche infrarouge) et du MIRI (instrument infrarouge moyen) de Webb, une équipe dirigée par Tea Temim de l’Université de Princeton cherche des réponses sur les origines de la nébuleuse du Crabe.

« La sensibilité et la résolution spatia le de Webb nous permettent de déterminer avec précision la composition du matériau éjecté, en particulier la teneur en fer et en nickel, ce qui pourrait révéler le type d’explosion qui a produit la nébuleuse du Crabe », a expliqué Temim.

À première vue, la forme générale du reste de la supernova est similaire à l’image de longueur d’onde optique publiée en 2005 par le télescope spatial Hubble de la NASA : dans l’observation infrarouge de Webb, une structure nette en forme de cage de filaments gazeux duveteux est représentée en rouge-orange. Cependant, dans les régions centrales, les émissions de grains de poussière (jaune-blanc et vert) sont cartographiées par Webb pour la première fois.

La nébuleuse du Crabe vue sous un nouveau jour par Webb de la NASA — Une comparaison côte à côte de la nébuleuse du Crabe vue par le télescope spatial Hubble en lumière optique (à gauche) et le télescope spatial James Webb en lumière infrarouge (à droite). L’image de Hubble a été publiée en 2005, tandis que les astronomes ont récemment utilisé la NIRCam (caméra proche infrarouge) et le MIRI (instrument infrarouge moyen) de Webb pour révéler de nouveaux détails sur la nébuleuse du Crabe. Dans l’image de Hubble, des filaments orange constitués principalement d’hydrogène forment une coque extérieure nette en forme de cage. Les filaments tachetés de bleu vers la partie externe du crabe contiennent de l’oxygène neutre, tandis que le soufre mono-ionisé et le soufre doublement ionisé forment une matière pelucheuse rouge et verte. La lueur vive au centre de l’intérieur met en valeur le pulsar de la nébuleuse, une étoile à neutrons en rotation rapide. Semblable à l’image optique de Hubble, les capacités infrarouges de Webb montrent la structure nette, en forme de cage, de filaments de gaz rouge-orange pelucheux qui tracent du soufre doublement ionisé. À l’intérieur du vestige, des crêtes pelucheuses jaune-blanche et verte forment des structures en forme de boucle à grande échelle, qui représentent des zones où résident des particules de poussière. La zone centrale à l’intérieur est composée d’un matériau translucide et laiteux. Ce matériau blanc est un rayonnement synchrotron, émis à travers le spectre électromagnétique mais qui devient particulièrement vibrant grâce à la sensibilité et à la résolution spatiale de Webb. Il est généré par des particules accélérées à des vitesses extrêmement élevées lorsqu’elles s’enroulent autour des lignes de champ magnétique. Au centre de cette structure en forme d’anneau se trouve un point blanc brillant : le pulsar de la nébuleuse. Notez que certains filaments de gaz sont de couleur plus bleue. Ces zones contiennent du fer uniquement ionisé. En étudiant les données Webb et en consultant les observations antérieures des restes prises par d’autres télescopes, comme Hubble, les astronomes peuvent améliorer leur compréhension de la nébuleuse du Crabe ainsi qu’élargir leurs connaissances sur la vie et la mort des étoiles. Crédit : Image : NASA, ESA, CSA, STScI, Jeff Hester (ASU), Allison Loll (ASU), Tea Temim (Princeton University)

D’autres aspects du fonctionnement interne de la nébuleuse du Crabe deviennent plus visibles et sont visibles plus en détail dans la lumière infrarouge capturée par Webb. Webb met notamment en évidence ce que l’on appelle le rayonnement synchrotron : une émission produite par des particules chargées, comme des électrons, se déplaçant autour des lignes de champ magnétique à des vitesses relativistes. Le rayonnement apparaît ici sous la forme d’une matière laiteuse semblable à de la fumée dans la majorité de l’intérieur de la nébuleuse du Crabe.

Cette caractéristique est le produit du pulsar de la nébuleuse, une étoile à neutrons en rotation rapide. Le puissant champ magnétique du pulsar accélère les particules à des vitesses extrêmement élevées et les amène à émettre un rayonnement lorsqu’elles s’enroulent autour d es lignes de champ magnétique . Bien qu’émis à travers le spectre électromagnétiqu e , le rayonnement synchrotron est observé avec des détails sans précédent grâce à l’instrument NIRCam de Webb.

Pour localiser le cœur du pulsar de la nébuleuse du Crabe, tracez les mèches qui suivent un motif circulaire en forme d’ondulation au milieu jusqu’au point blanc brillant au centre. Plus loin du noyau, suivez les minces rubans blancs du rayonnement. Les mèches courbes sont étroitement regroupées, décrivant la structure du champ magnétique du pulsar, qui sculpte et façonne la nébuleuse.

Au centre gauche et droit, la matière blanche se courbe brusquement vers l’intérieur à partir des bords de la cage à poussière filamenteuse et se dirige vers l’emplacement de l’étoile à neutrons, comme si la taille de la nébuleu se . Cet amaigrissement brutal pourrait être dû au confinement de l’expansion du vent de supernova par une ceinture de gaz dense.

Le vent produit par le cœur du pulsar continue de pousser la coquille de gaz et de poussière vers l’extérieur à un rythme rapide. À l’intérieur du reste, des filaments marbrés de jaune-blanc et de vert forment des structures en forme de boucle à grande échelle, qui représentent des zones où résident des grains de poussière.

La recherche de réponses sur le passé de la nébuleuse du Crabe se poursuit alors que les astronomes analysent plus en détail les données Webb et consultent les observations précédentes du reste prises par d’autres télescopes. Les scientifiques disposeront de données Hubble plus récentes à examiner d’ici environ un an, issues de la réimagerie par le télescope du reste de la supernova. Cela marquera le premier examen par Hubble des raies d’émission de la nébuleuse du Crabe depuis plus de 20 ans et permettra aux astronomes de comparer plus précisément les découvertes de Webb et de Hubble.

🔗Source : Phy s fourni par la NAS A / traduite par RV7 NEWS