Astronomi

Ölen ve Yengeç Bulutsusu ve Yengeç Pulsar olan yıldız mı?

Ölen ve Yengeç Bulutsusu ve Yengeç Pulsar olan yıldız mı?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bu yıldızın süpernovasına yaklaşık 1 bin yıl önce tanık olunmuştur ve yıldızın kalıntıları Yengeç Bulutsusu ve Yengeç Pulsar'dır. Artık var olmayan bu yıldızın adı nedir? Bu yıldız ne kadar büyüktü? Süpernovadan önce yıldız nasıldı?


Yengeç Bulutsusu 6000 ışıkyılı uzaklıkta. Atası muhtemelen süpernovaya giden yıldızların alt ucuna doğruydu. Ve parlaklık hesaplayıcısına göre, yaklaşık 8 büyüklüğündeydi. Bu, atasının çıplak gözle görülemediği anlamına gelir.

Sadece daha parlak çıplak göz yıldızlarına isim verildiğinden ve bu yıldız patlamadan önce görülmediği için hiçbir kültürde adı yoktu.

Yıldız muhtemelen yaklaşık 8-10 güneş kütlesiydi. Süpernovadan önce kırmızı bir dev olduğu varsayılır.


Yengeç Bulutsusu'nun Nabzı atan Kalbi Yüzyıllarca Nasıl Gizli Kaldı?

Eski gökbilimciler, yıldızlarla bezeli gölgeliğimizin hareketlerini özenle çizerek değişen göklerin kaydını tuttular. Ayın yüzü her gece değişiyordu, gezegensel komşularımız gelip gidiyordu ve ara sıra parlak, buzlu bir serseri gelip geçiyordu.

Ama yıldızlar? Bunlar birbirine göre hemen hemen aynı yerde kaldılar. Böylece, yeni, yıldızlı ışık noktaları kısa bir süreliğine belirip sonra kaybolduğunda, Dünya'nın gökyüzü gözlemcileri bunu fark etti.

Yaklaşık 1000 yıl önce, bu yeni yıldızlardan biri kuzey gökyüzünde parlak bir şekilde parlamaya başladı. 4 Temmuz 1054'tü ve Kuzey Amerika'dan Çin'e kadar Dünya'nın insanları dikkatlerini gökyüzüne çevirdi. Zeta Tauri yıldızının yanında parıldayan yeni yıldız, uzak, soluk bir ışık noktasından çok daha fazlasıydı: Neredeyse bir ay boyunca gündüzleri bile parladı. Yeni gelen kişiden kibarca “misafir yıldız” olarak bahseden Çinli gökbilimciler, yıldız ziyaretçinin ayrıntılı kayıtlarını tuttu. Bu kayıtlar, yıldızın bir misafirin akşam için iyi geceler dilemesi gibi gökyüzünden yavaşça kaybolmadan önce iki yıldan fazla bir süre etrafta kaldığını gösteriyor.

Yedi yüzyıl sonra, Fransız gökbilimci Charles Messier, Paris'teki teleskopuyla kuyruklu yıldızları arıyordu. 1758'de bir gece Messier, Boğa takımyıldızında garip, bulanık bir nesne gördü. Bir an için, Edmund Halley'nin o yıl geri döneceğini tahmin ettiği kuyruklu yıldız olabileceğini düşündü. Ancak nesne hareket etmiyordu, gökyüzünde, Çinli yıldız gözlemcilerinin neredeyse tam 700 yıl önce konuk yıldızlarının görünümünü işaretledikleri yerin yakınında sabitlendi. Messier'in gazlı bir bulutsu olduğunu fark etmeye başladığı bu bulanık nokta, M1 olarak tanındı - yeni astronomik nesneler kataloğundaki ilk girişti.

1800'lerin ortalarında, bulutsunun başka bir adı vardı: İrlandalı gökbilimci William Parsons'ın nesneyi çizmesinin ve belli belirsiz yengeç gibi göründüğünü düşünmesinin bir sonucu olan Yengeç Bulutsusu.

20. yüzyılın başlarına kadar bir dizi gözlem sonunda Çinli konuk yıldızın ne olduğunu ortaya çıkarmadı: 1054'te büyük bir yıldız patladı ve öldü. 6.500 ışıkyılı uzaklıkta, bu yıldız patlamalarına verilen adla süpernova o kadar yakındı ki, ışığı gökleri deldi ve Dünya'ya hiç zorluk çekmeden ulaştı. Patlama, parlak, genişleyen bir gaz kabuğu üretti - Messier, Parsons ve diğerlerinin gördüğü nebula. 1920'lerde gökbilimciler, bulutsunun ne kadar hızlı büyüdüğünü ölçtüklerinde, yaklaşık 900 yıl önce dışa doğru balonlaşmaya başlayan bir nesneye baktıklarını fark ettiler.

1942'ye gelindiğinde, bulutsunun 1054'teki gözlemlerle bağlantılı olduğuna şüphe yok. Ancak hikaye henüz tam olarak bitmedi.

Yengeç Bulutsusu, Dünya'nın gökyüzündeki ömrünün büyük bir bölümünde yalnızca optik dalga boylarında – insanların renk olarak algılamak üzere evrimleştiği elektromanyetik spektrumun o küçük şeridinde – gözlemlendi. Görünür ışığın yanı sıra X-ışınları, gama ışınları, kızılötesi, ultraviyole ve radyo dalgaları gibi şeyler de vardır. Hepsi aynı spektrumun parçasıdır, ancak dalga boyları ve enerjileri farklıdır. Gökbilimcilerin gökyüzünü tüm bu farklı merceklerden nasıl izleyeceklerini çözmeleri ancak son 100 yılda oldu.

Neil DeGrasse Tyson, "Bunlar sadece aynı şeyi görmenin farklı yolları değil" diyor. Cosmos: Bir Uzay Zamanı Odyssey. "Bu diğer ışık türleri, kozmostaki farklı nesneleri ve fenomenleri ortaya çıkarır."

Işık gerçekten de saklı olan pek çok şeyi açığa çıkarır. Evrendeki en enerjik olaylardan bazıları olan gama ışını patlamaları (adından da anlaşılacağı gibi) gama ışınlarında parlak bir şekilde parlar. Yıldızlara atıştıran kara delikler, X-ışınlarında güçlü bir şekilde parlayabilir. Süpernova kalıntıları, görünür ışıkta sakin görünebilir, ancak kızılötesi veya X-ışınlarında muhteşem görünebilir. Bazı galaksiler radyoda parlak bir şekilde parlıyorlar, ancak optik olarak görülemeyecek kadar uzaktalar veya tozun arkasına saklanıyorlar.

Ve Yengeç Bulutsusu - gökbilimcilerin 1960'ların sonlarına kadar atamayacakları bir yarış nabzı var.

Yukarıdaki büyük resim, Yengeç'in Hubble Uzay Teleskobu gibi bir göze nasıl göründüğünü göstermektedir. Burada, görünür dalga boylarında, merkezde parlak mavi parlıyor, saçakları kırmızı dallarla çevrili. Görünür ışık tarafından taşınan spektral imzalar nedeniyle - Tyson'ın tarif ettiği çizgiler Evren – gökbilimciler Yengeç Bulutsusu'nda ne tür kimyasal elementlerin yaşadığını biliyorlar. Bu, hâlâ sürpriz olmadığı anlamına gelmiyor: Geçen yılın sonlarında, kızılötesi gözlemler, bilim adamlarının görmeyi beklemediği bir molekül olan argon hidritin varlığını ortaya çıkardı.

olarak Evren komut dosyası, kızılötesi dalga boylarını termal radyasyon olarak algıladığımızı söylüyor. Onları gözlerimizle hissedemeyiz, ancak ısılarını cildimizle hissedebiliriz - tabii ki kaynakları çok uzakta değilse. Kızılötesi ışık, optik dalga boylarından farklı olarak, kozmik toz ve bulutlar arasında seyahat etmede çok iyidir - bu nedenle, bu dalga boylarında bir gökyüzü manzarasını izlemek, başka şekillerde görülemeyecek kadar soğuk veya belirsiz olan nesneleri ve yapıları ortaya çıkarabilir.

Şimdi, Yengeç'e X-ışınları ile bakmaya ne dersiniz? Orada, ortada, tüm bu maviliğin ortasında ilginç bir şey var: Merkezi bir nesneyi çevreleyen bir diskten fışkıran bir jet gibi görünüyor. X-ışınları, evrendeki en enerjik olaylar tarafından üretilir - kara deliklerin bir şeyleri parçalaması ve çılgın sokak sanatçıları gibi dönen nötron yıldızları gibi şeyler. X-ışınlarında bir nesneyi gözlemlemek, muazzam derecede enerjik bir şeyin gerçekleştiğini bilmektir.

Burada, X-ışını görüntüsündeki bu özellik, Yengeç'in merkezindeki bir nötron yıldızının ürünüdür - güneşimizden çok daha büyük bir yıldızın kalıntısı. O yıldız çöktüğünde ve öldüğünde, bağırsaklarını dışa doğru savurdu ve Yengeç Bulutsusu'nun gazlı kısmını yarattı. Ancak çekirdeği yoğun, dönen bir nötron yıldızına - sadece 10 mil çapa sıkıştırılmış 1,4 güneş kütlesine sahip bir nesneye- dönüştü.

Nötron yıldızları döndüğünde bunlara pulsar denir. 1967'de, ilk pulsarlar, bir radyo teleskopuyla gökyüzüne bakan Jocelyn Bell Burnell tarafından keşfedildi. Kızılötesi gibi radyo dalgaları, diğer şeylerin yanı sıra toz ve bulutlar arasında gerçekten iyi seyahat eder, yüksek enerjili elektronlar, bir nötron yıldızını çevreleyenler gibi manyetik alan çizgileri etrafında spiral çizerken üretilir. Radyoda Yengeç'e baktığınızda, pulsar görüntünün ortasında o kadar parlak ki sadece beyaz renkli.

Pulsarların radyodaki en parlak astronomik nesneler arasında olduğu ortaya çıktı. Ya Yengeç Pulsar? Bu şey, Dünya'dan görüldüğü gibi, en parlakları arasındadır. Oluştuktan yaklaşık 1000 yıl sonra, pulsar hala feci bir hızla dönüyor ve Dünya'ya saniyede 30 kez algılanabilir bir radyasyon ışını gönderiyor.

Farklı merceklerden kozmosun daha harika manzarasını görmek için buradaki fotoğraflarla biraz zaman geçirin.


Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi

Farklı enerjilerdeki gözlem bize hangi spesifik bilgileri verebilir? Yengeç Bulutsusu'nu inceleyelim, çok farklı enerjilerde gözlemlenebilen yalnızca birkaç pulsardan birini içermesi bakımından benzersizdir.

Yengeç Bulutsusu'nun yaratılışı, MS 1054 yılının Temmuz ayında Çinli gökbilimciler ve Kızılderili Anasazi kabilesinin üyelerinin ayrı ayrı yeni bir yıldızın görünümünü kaydettiği zaman tanık oldu. Sadece birkaç ay görünmesine rağmen, gündüz bile görülebilecek kadar parlaktı! 19. yüzyılda, Fransız kuyruklu yıldız avcısı Charles Messier, Boğa takımyıldızı yakınında bulanık bir ışık topu kaydetti. Bu bulanık top, sonuçta bir kuyruklu yıldız değil, Çinliler ve Anasaziler tarafından yüzyıllar önce patlayıcı ölümüne tanık olunan devasa bir yıldızın kalıntıları olduğu ortaya çıktı.

Bilim adamları şimdi Yengeç Bulutsusu'nun bir yıldızın kalıntıları olduğuna inanıyor. süpernova patlama. Yıldızın çekirdeği çöktü ve hızla dönen, manyetik bir nötron yıldızı oluşturdu ve yıldızın yüzey katmanlarını 10 28 megatonluk (bir nükleer bomba yaklaşık 10 megatonluk) bir kuvvetle uzaya fırlatmak için yeterli enerjiyi serbest bıraktı. Dışarı atılan gazların bulutsu bulutu içinde yer alan dönen nötron yıldızı veya pulsar, radyo, optik ve X-ışını enerjilerinde gözlemlenebilen flaş benzeri darbeler üretmeye devam ediyor. Yengeç Bulutsusu, ilk X-ışını astronomi gözlemlerinin yapıldığı 1960'ların başında tanımlanan ilk X-ışınları kaynaklarından biriydi.

Radyo dalga boylarında, solda görülen Yengeç Bulutsusu, iki belirgin fiziksel özellik gösterir. Bulutsu bölgeler, bulutsunun içinde sarmal dolaşan bağlanmamış elektronlardan gelen radyo emisyonunu gizler. Yengeç Bulutsusu'nun kalbindeki pulsar, saniyede yaklaşık 60 kez radyo frekanslarında darbeler üretir. Bu görüntüde, pulsarın flaşları birlikte bulanıktır (görüntü 1/60 s'den çok daha uzun süre "maruz kaldığından") ve bulutsunun ortasına yakın parlak beyaz nokta olarak görünür.

Optikte, hem bulutsunun dış kenarlarındaki bir filament ağı hem de mavimsi bir çekirdek belirginleşir. Mavi çekirdek, bulutsu içindeki elektronların, merkezi nötron yıldızının manyetik alanı tarafından saptırılıp hızlandırılmasından kaynaklanmaktadır. Bulutsunun kenarlarını çevreleyen iplikler, yıldızın orijinal dış katmanlarının kalıntılarıdır.

Ultraviyolede (veya UV'de) bulutsu, X-ışınlarında görüldüğünden biraz daha büyüktür. Daha soğuk elektronlar (UV emisyonundan sorumlu), merkezi pulsarın yakınındaki sıcak elektronların ötesine uzanır. Bu, merkezi pulsarın elektronlara enerji vermekten sorumlu olduğu teorisini desteklemektedir.

X-ışını gözlemleri, sağdaki görüntüde merkezin hafifçe solunda ve altında merkezin altında görülebilen parlak nokta olan merkezi pulsarın yakınında yoğun bir çekirdek ortaya çıkarmaktadır. Yengeç Bulutsusu X-ışınlarında daha küçük ve daha yoğun görünür çünkü X-ışını emisyonundan esas olarak sorumlu olan elektronlar sadece merkezi pulsarın yakınında bulunur. Bilim adamları, nötron yıldızının yüzeyine yakın güçlü manyetik alanın içindeki elektronları "ısıttığına" ve bu "sıcak" elektronların X-ışını emisyonundan sorumlu olduğuna inanıyor.


CTA Prototipi LST-1, Yengeç Pulsarından Çok Yüksek Enerji Emisyonu Tespit Etti

Şekil 1. Yengeç Bulutsusu ve Yengeç pulsarının çoklu dalga boyu görünümü – görüntünün merkezindeki parlak nokta. Kredi: NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-Buenos Aires Üniversitesi) ve diğerleri. A. Loll ve ark. T. Temim et al. F. Seward ve ark. VLA/NRAO/AUI/NSF Chandra/CXC
Spitzer/JPL-Caltech XMM-Newton/ESA Hubble/STScI

Ocak ve Şubat 2020 arasında, prototip Büyük Boy Teleskop (LST), LST-1, Yengeç Bulutsusu'nun merkezindeki nötron yıldızı Yengeç Pulsarını gözlemledi. Kanarya Adaları'ndaki La Palma adasındaki CTA-Kuzey bölgesinde hizmete alınan teleskop, teleskop performansını doğrulamak ve çalışma parametrelerini ayarlamak için mühendislik çalışmaları yürütüyordu.

Pulsarlar, Dünya'dan ancak görüş hattımızı geçerken gözlemlenebilen, iki ışın şeklinde ışık yayan, çok hızlı dönen ve güçlü bir şekilde manyetize edilmiş nötron yıldızlarıdır. Görüntüleme Atmosferik Cherenkov Teleskopları (IACT'ler) ile gama ışını kaynaklarının güçlü ve sabit emisyonlarını veya patlamalarını tespit etmek rutin hale gelirken, zayıf sinyalleri ve ön plandaki gama ışını sinyalinin tipik baskınlığı nedeniyle pulsarları tespit etmek çok daha zordur. çevreleyen bulutsu. Dünyanın dört bir yanındaki IACT'ler tarafından saatlerce yapılan yüzlerce gözleme rağmen, şimdiye kadar çok yüksek enerjili gama ışını rejiminde sinyal yayan sadece dört pulsar keşfedildi. LST-1 artık Yengeç pulsarını algılayabildiğini gösterdiğine göre, gama ışını pulsarlarını algılayabilen teleskoplar alanına katılarak zaman damgası sistemini ve teleskopun düşük enerji performansını doğrular.

Münih'teki Max-Planck-Institute Fizik Enstitüsü Müdürü ve LST Baş Araştırmacısı Masahiro Teshima, "Bu dönüm noktası bize LST-1'in zaten olağanüstü bir seviyede performans gösterdiğini, zorlu bir kaynağı rekor sürede tespit ettiğini gösteriyor" diyor. . Pulsarlar, LST'lerin temel bilimsel hedeflerinden biridir ve teleskop tamamen devreye alındığında ve çalışır durumda olduğunda neler başarabileceğimizi hayal etmek heyecan verici."

Toplanan veri seti, sekiz gözlem gecesinden 11.4 saati içermektedir. Şekil 2, pulsar dönüş fazının bir fonksiyonu olarak gama ışını olaylarını çizerek ortaya çıkan fazogramı göstermektedir. P1 ve P2 olarak işaretlenen faz bölgelerinde, Yengeç pulsarı Dünya'ya doğru yayılırken daha fazla gama ışını bekleniyor. Tüm evrelerde tespit edilen emisyon (Şekil 2'de yeşil olarak işaretlenmiştir), Yengeç Bulutsusu'ndan gelen indirgenemez sabit emisyon da dahil olmak üzere farklı arka plan katkılarının bir karışımıdır. LST-1 ile tespit edilen sinyal (Şekil 2'de kırmızı ile işaretlenmiştir) P2 fazı için inkar edilemez derecede önemlidir, ancak P1 sırasındaki sinyal hala marjinaldir. Şekil 3'teki animasyon, kaynağın farklı aşamalar sırasındaki darbe davranışını vurgulamaktadır.

Şekil 2: LST-1 ile ölçülen Yengeç Pulsarının fazogramı. Pulsarın, P1 ve P2 fazları sırasında gama ışınları darbeleri yaydığı bilinmektedir. Gösterilen önem, bu fazlardan kaynak emisyonu (kırmızı) ve fazlardan gelen arka plan olayları gri olarak dikkate alınarak hesaplanır. Kredi: LST İşbirliği

LST hakkında

Büyük Boy Teleskop (LST), CTA'nın tüm enerji aralığını (20 GeV ila 300 TeV) kapsayacak şekilde inşa edilecek üç tip teleskoptan biridir. Hem kuzey hem de güney yarımküre dizilerinin merkezinde düzenlenen LST'ler, 20 ila 150 GeV arasındaki düşük enerji hassasiyetini kapsayacaktır. Her LST, yaklaşık 400 metrekarelik bir ayna alanına sahip 23 metre çapında dev bir teleskop ve bireysel fotonları yüksek verimlilikle algılayabilen 1855 ışık sensöründen oluşan ince pikselli bir kameradır. LST 45 metre boyunda ve yaklaşık 100 ton ağırlığında olmasına rağmen, son derece çeviktir ve kısa, düşük enerjili gama ışını sinyallerini yakalamak için 20 saniye içinde yeniden konumlanabilme özelliğine sahiptir. LST'ler tarafından sağlanan hem hızlı yeniden konumlandırma hızı hem de düşük enerji eşiği, CTA'nın kendi Galaksimizdeki geçici gama ışını kaynakları çalışmaları ve aktif galaktik çekirdekler ve yüksek kırmızıya kaymada gama ışını patlamaları çalışması için kritik öneme sahiptir.

LST işbirliği, 11 ülkeden 200'den fazla bilim insanından oluşuyor: Brezilya, Bulgaristan, Hırvatistan, Fransa, Almanya, Hindistan, İtalya, Japonya, Polonya, İspanya ve İsviçre. Bir CTA sahasında inşa edilen ilk teleskop olan LST-1, Ekim 2018'de açıldı ve o zamandan beri devreye alma testlerinden geçiyor. Açılıştan kısa bir süre sonra prototip, 14-15 Aralık 2018 akşamı 'ilk ışığını' tespit etti ve ilk denemesinde Kasım 2019'da Yengeç Bulutsusu'ndan ilk gama ışını sinyalini tespit etti.

LST-1 kısa süre önce, böyle bir incelemeyi geçen ilk CTA unsuru olan CTA Gözlemevi (CTAO) tarafından Kritik Tasarım İncelemesini (CDR) geçti. Teleskopun, CDR kapatıldıktan sonra ilk CTAO teleskopu olması ve 2021'de beklenen CTAO tarafından resmi olarak kabul edilmesi öngörülmektedir.

Cherenkov Teleskop Dizisi (CTA), iki bölgede planlanan onlarca teleskopla dünyanın en büyük ve en hassas yüksek enerjili gama ışını gözlemevini inşa etmek için küresel bir girişimdir: biri kuzey yarım kürede İspanya'nın La Palma adasında ve diğeri ise Şili, Paranal yakınlarındaki güney yarımkürede. CTA, önümüzdeki on yıl ve ötesinde çok yüksek enerjili gama ışını astronomisi için önde gelen küresel gözlemevi olacak ve dünya çapında astronomik ve parçacık fiziği topluluklarına açık ilk yer tabanlı gama ışını astronomi gözlemevi olacak. CTA, astrofizikteki en büyük gizemlerden bazılarını ele alacak, gama ışınlarını benzeri görülmemiş bir hassasiyetle tespit edecek ve kozmik kaynak kataloğunu on kat genişletecek. CTA, gözlemleri spektrumun hiç görülmemiş bir bölgesine genişletecek ve Evrenimize tamamen yeni bir pencere açacak benzersiz, iddialı büyük ölçekli bir altyapıdır. CTAO gGmbH, CTA Gözlemevi'nin tasarımını ve uygulamasını hazırlamaya hizmet eder. CTAO, 31 ülkeden 1500'den fazla üyeden oluşan, Gözlemevi'nin bilim hedeflerini yönlendirmekten sorumlu ve enstrümantasyon tasarımı ve tedarikinde yer alan CTA Konsorsiyumu ile yakın işbirliği içinde çalışmaktadır. CTAO, 11 ülkeden bir hissedarlar konseyi ve bir hükümetler arası organizasyonun yanı sıra iki ülkeden ortak üyeler tarafından yönetilmektedir.


Yengeç Bulutsusu ve Pulsar

Yaklaşık bin yaşında,
Yengeç Bulutsusu parlak bir şekilde parlıyor
yaydığı muazzam enerji
rağmen titreşen nötron yıldızı
6.000 civarında yer alıyor
Takımyıldızında ışık yılı uzaklıkta
Boğa (Astronomi'den daha fazlası
Günün Resmi ve HubbleSite).

12 Nisan 2011'de, NASA'nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu'nu kullanan gökbilimciler, ünlü Yengeç Bulutsusu süpernova kalıntısından "daha önce görülen herhangi bir parlamadan beş kat daha güçlü muazzam bir parlama" tespit ettiler. Fermi'nin Geniş Alan Teleskobu ve İtalyan Uzay Ajansı'nın AGILE uydusu, sonunda "bulutsunun normal gama ışını çıkışından yaklaşık 30 kat daha enerjik" hale gelen ve altı gün süren bir "süper parlama" tespit etti. 16 Nisan 2011'de daha da parlak bir parlama patladı, ancak birkaç gün içinde söndü. Bazı gökbilimciler, güçlü pulsarın etrafındaki manyetik alandaki değişikliklerin, parlamaları yayan hızla hızlandırılmış elektron dalgaları ürettiğini tahmin ettiler (NASA haber bülteni ekibi, Space.com, 11 Mayıs 2011 ve Günün Astronomi Resmi).


12 Nisan 2011'den itibaren,
iki "süper parlama" vardı
Yengeçten tespit edildi
Bulutsu (daha fazla).

Ocak 2011'de, iki yörüngeli uzay teleskopu kullanan gökbilimciler, Science dergisinde yayınlanan iki makalede, Yengeç Bulutsusu'nun kısa, parlak gama ışını parlamalarının kaynağı olduğunu bildirdiler. Parlamalar muhtemelen Crab Pulsar (hızlı dönen bir nötron yıldızı) tarafından yaratılan son derece güçlü manyetik alan tarafından aşırı yüksek ("göreceli") hızlara hızlandırılan elektronlar tarafından üretilir. Bulutsu, astronomik aletleri kalibre etmek için "standart bir mum" olarak kullanılsa da, gökbilimciler, her biri birkaç gün süren işaret fişeklerinin, kalibrasyon amacıyla kullanılmaya devam edilmesini engellemeyeceğine inanıyorlar (Fermi basın açıklaması Rachel Courtland, New Scientist, 6 Ocak 2011 Tavani ve diğerleri, 2011 ve Abdo ve diğerleri, 2011).

Süpernova çevresindeki Galaktik Bölge

Yaklaşık 10 ışıkyılı (ly) genişliğindeki Yengeç Bulutsusu (M1 veya NGC 1952), MS 4 Temmuz 1054'te Dünya'da görülen bir süpernova patlamasının kalıntısıdır. Çinli gökbilimciler tarafından "misafir yıldız" olarak kaydedilen yıldız, gün ışığında 23 gün ve 653 gece boyunca çıplak gözle görülebildi ve ardından gözden kayboldu. Bulutsuyu oluşturan patlama, Sung imparatorunun saray astronomu (astrolog) Yang Wei-te tarafından sarı renkli olarak tanımlandı. Aynı zamanda ABD'nin güneybatısında bulunan iki Anasazi Hint petroglifinin de temeli olabilir. Güneş Sistemindeki gözlemciler artık Yengeç'i, onu üreten süpernovadan yaklaşık bin yıl sonra ortaya çıktığı şekliyle görüyorlar. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, adı 19. yüzyıldaki nebulanın bir yengeç pençesine benzerliğinden kaynaklanmaktadır. Bulutsu, Zeta Tau'nun hemen kuzeybatısındaki Boğa Takımyıldızı'nın (5:34:32.0:+22:0:52.1, ICRS 2000.0) kuzeydoğu köşesinde, Sol'dan yaklaşık 6.000 ışıkyılı (ly) yer almaktadır. Zeta Tauri), El Nath'ın güneydoğusunda (Gamma Aurigae / Beta Tauri) ve Propus'un batısında (Eta Geminorum). Parlak bulutsunun merkezinde, saniyede yaklaşık 30 kez radyasyon darbeleri yayan hızla dönen bir nötron yıldızı ("x-ışını pulsar") bulunur. Bulutsu ve pulsar için faydalı katalog numaraları ve tanımlamaları şunlardır: CM Tau, Crab SN, Crab Pulsar, Crab PSR, Tau A, SN 1054, SN 1054A, SNR 184.6-05.8, PSR 0531, PSR 0532, NGC 1952, NOVA Tau 1054 ve X Tau XR-1.


Palomar Gözlemevi, STScI, NASA -- büyük resim
(Pulsarın kutupsal jetlerinden gelen şok dalgaları çevredeki bulutsuya çarpar - daha fazlası).

Robert Burnham, Jr.'a (1931-93) göre, Yengeç Bulutsusu, 1731'de İngiliz doktor ve amatör astronom John Bevis (1695-1771) tarafından keşfedildi ve gök atlası Uranographia Britannica'ya eklendi. Bununla birlikte, yaklaşık 27 yıl sonra, Charles Messier (1730-1817), 28 Ağustos 1758'de, ilk öngörülen dönüşünde Comet Halley'i ararken, bağımsız olarak, "Toros'un güney boynuzunun üzerinde bir bulutsu" buldu. İlk başta, Messier bunun bir kuyruklu yıldız olduğunu düşündü, ancak belirgin bir uygun hareketi olmadığını fark etti. Messier'in ünlü bulutsular ve yıldız kümeleri kataloğunu derlemesine yol açan şey, bu nesnenin keşfiydi, böylece başkaları onları "parlamaya yeni başlayan" kuyruklu yıldızlarla karıştırmaz - Messier nesnesi "1 Numara" olarak Yengeç Bulutsusu'ndan başlayarak. Ayrıca, Nebulanın keşfi küçük kırılma teleskobu ile yapıldığından, Messier teleskoplarla daha fazla kuyruklu yıldız aramaya teşvik edildi. Messier daha sonra, 10 Haziran 1771 tarihli bir mektupta öğrendikten sonra Bevis'in önceki, orijinal keşfini kabul etti.


Yengeç Bulutsusu'nun merkezi
düzensiz gaz parçalarını gösterir
uzağa doğru genişleyen
patlama yeri üstte
başına üç 3 milyon mil
saat (daha fazla STScI'de).

Bulutsu, yerel yıldızlararası ortamın (muhtemelen daha önceki bir süpernova tarafından yaratılmış olan) bir kabarcığında bulunduğundan, tüm bulutsu materyali, ata yıldızı tarafından fırlatılmış olmalıdır. Filament ağı, patlama sırasında dışarı atılan ve şimdi yüksek hızda dışa doğru genişleyen yıldızın dış katmanlarından gelen malzemeden kaynaklanmaktadır. Ayrıca, bulutsunun merkezinde dönen "nötron yıldızı", aynı zamanda, bir kumsaldaki dalgalar gibi eski bulutsu malzemeye çarpan yüksek enerjili elektronların şok dalgalarını da gönderiyor.


Çekirdek patlaması bir
patlayan süpernova patlaması
dış katmanları yıldızlararası
boşluk (daha fazla).

Yengeç Süpernovası, Güneş'in 26 ly içinde meydana gelmiş olsaydı, yoğun radyasyon (özellikle gama ve kozmik ışınlar) ozon tabakasını parçaladığından, Dünya yüzeyindeki canlıların çoğu muhtemelen yok olurdu (Gehrels ve diğerleri, yakında). Neyse ki, 1054'teki Yengeç Süpernovasından bu yana, Dünya'daki gökbilimciler, Samanyolu Gökadası içinde, 1572'de "Tycho'nun Yıldızı" ve 1604'te "Kepler'in Yıldızı", ancak 1680'de (veya Flamsteed'in yıldızı) (veya 1667) -- şimdi Cassiopeia A olarak biliniyor -- görünüşe göre yıldızlararası gaz ve toz tarafından başkaları tarafından fark edilemeyecek kadar örtülüydü. Ancak 1987'de Büyük Macellan Bulutu'nda yaklaşık 179.000 ly uzakta bir süpernova gözlemlendi.

Daha büyük kompozit optik ve
röntgen görüntüsü.


Yengeç Bulutsusu'nun merkezinde şehir büyüklüğünde bir
30 kez dönen manyetize nötron yıldızı
ikincisi, halka benzeri yapıların x-ışınları yaydığı yer
yüksek enerjili parçacıklar bulutsuya çarptığında
malzeme (daha fazlası Günün Astronomi Resmi'nde
ve CXC).

Yengeç Bulutsusu'nun öncü yıldızı bir zamanlar O veya B tayf tipinin bir ana dizi cücesiydi (Mdzinarishvili ve Dzigvashvili, 2001). Hala sekiz ila 12 Güneş kütlesini tutan bir süperdev haline gelmesine rağmen, maddesinin çoğu, sonraki tip II süpernova patlaması sırasında Yengeç Bulutsusu'nu oluşturmak için dışarı atıldı. Bununla birlikte, çekirdeğinin kalan iki Güneş kütlesi, pulsar olarak bilinen hızla dönen bir nötron "yıldızı" oluşturmak için yalnızca altı mil (yaklaşık 10 km) çapında bir küre halinde ezildi. Bu, Yengeç'in süpernova patlamasından sadece saniyeler önce, çekirdek füzyonunun kesilmesi, yıldızın muazzam yerçekiminin çekirdeğini kurşundan 50 trilyon kat daha fazla yoğunluğa kadar ezmesine izin verdiğinde meydana geldi. Nispeten genç olan Yengeç Pulsar, optik olarak görülebilen bir nesnenin bulunduğu yerde bulunan bir nötron yıldızının bilinen ilk örneğiydi.

Yengeç'in öncü yıldızı
bir zamanlar bir süperdev
soğan benzeri katmanların iç kısmı
daha da ağır elementleri birleştirmek
içe doğru, inert bir demire kadar
çekirdek geliştirdi.

Bir yıldız nesnesinin dönüşü, ata yıldızın çekirdeğinin çöküşü sırasında şehir boyutundaki bir nesnede yoğunlaştığından, süpernova tarafından oluşturulan nötron yıldızı çok hızlı dönüyor ve her 33 milisaniyede bir tam devri tamamlıyor. İnsan buz patencileri, daha hızlı dönmek için kollarını çekerek dönerken aynı etkiyi elde eder. Ancak Yengeç pulsarında, ekvatordaki bir nokta saatte yaklaşık 6,4 milyon km hızla hareket etmektedir. Yengeç Pulsarının hızlı dönüşü ayrıca oldukça manyetize edilmiş bir nesne yarattı, böylece nötron yıldızı, 10 katrilyon volt elektrik (Dünyadaki tipik bir şimşek çakmasının 30 milyon katı) üreten devasa bir dönen mıknatıs gibi davranır. Sol'un güç çıkışının katı, pulsarı kademeli olarak yavaşlatır, böylece dönme periyodu yılda 15 mikrosaniye büyür.


Yüzüğün iç kısmı
Yengeç Pulsarını çevreleyen
bir ışık yılını kaplar,
nötron yıldızı (daha fazlası Astronomi'de
Günün Resmi ve CXC).

Yengeç Bulutsusu, manyetik alanında pulsar tarafından hızlandırılan veya yavaşlatılan yüksek hızlı elektronların hareketinden radyasyon yayar. Bir siklotrondaki sürece benzerliği nedeniyle, büyük ölçekli bir manyetik alanda sarmal oluşturan yüksek enerjili elektronların yaratılması "sync[h]rotron radyasyonu" olarak adlandırılmıştır (IS Shklovsky, 1953 JH Oort ve T. Walraven) . Sonuç olarak, Yengeç Pulsar, bulutsunun tamamının neredeyse tüm elektromanyetik spektrumda yayılmasını sağlamak için yeterli enerji üretir ve bulutsunun 75.000 güneşten daha parlak parlamasını sağlamak için yeterli güce sahiptir.

Yengeç çevresi
Nebula hızla etrafında
dönen nötron yıldızı
yüksek enerjiyle dolu
radyasyon (daha fazla STScI'de).

Birçok nötron yıldızının güçlü manyetik alanları, yaydıkları radyasyonun ışığını, radyo dalgalarını ve diğer biçimlerini manyetik alan ekseni yönünde (biri kuzey manyetik kutbu yönünde, diğeri ise kuzey manyetik kutbu yönünde) gösteren iki dar ışına odaklayabilir. diğeri güney manyetik kutbu yönünde.Böyle bir nötron yıldızının kutupsal alan ekseni, dönüş ekseniyle aynı hizada değilse, o zaman iki kutuplu ışınları (dönerken) gökyüzünün iki alanını süpürür. bir deniz fenerinin dönen ışık demeti Bir gözlemci, şeritlerden birinin yönünde (örneğin, Dünya'da) bulunuyorsa, ışın, gözlemcinin görüş hattını kalıntıya her geçtiğinde, gözlemci radyasyon darbeleri görecektir. bir nötron yıldızı, "titreşimli radyo yıldızı"nın kısaltması olan pulsar olarak bilinir.

manyetik kutuplar
bir pulsar değil
onunla uyumlu
dönme ekseni.

Gökbilimciler artık yaklaşık bin pulsarın farkındalar, ancak bu sayı radyo teleskoplarından yapılan keşiflerle neredeyse her gün artıyor. Ancak Yengeç, bilinen en genç ve en enerjik pulsarlardan biridir. X-ışınlarında birkaç düzine pulsarın ve gama ışınlarında altı pulsarın titreştiği gözlemlenirken, Yengeç radyo, optik, X-ışınları ve gama ışınlarında hemen hemen her dalga boyunda atıyor gibi görünüyor ve bulutsu aynı zamanda bu geniş dalga boyu aralığında da görülebilir. (Yengeç Bulutsusu ve Pulsar'ın 10.000 yıl sonra nasıl olabileceğine dair bir görüş için, Chandra X-Işını Gözlemevi'ndeki Vela süpernova kalıntısına ve Günün Astronomi Resmine bakın).


Yengeç Pulsar gibi,
çok sağda, birçok pulsar
şimdi tespit edilebilir
aşırı gama ışını
dalga boyları (APOD).

8 Ocak 2007'de, bir gökbilimciler ekibi, Yengeç Bulutsusu'nun içindeki nötron yıldızının normal iki yerine dört manyetik kutba sahip olabileceğine dair destekleyici kanıtlar açıkladı. Ekstra kutup kümesi, bir süpernova patlamasında oluşumu sırasında bir şekilde nötron yıldızında donmuş olabilir. Genellikle sadece bir kutuptan gelen pulsar ışını gözlemlense de, bazen diğer kutuptan gelen ışın, görüş açısına geldiğinde kabaca Dünya'nın yönünü gösteriyorsa, ikinci, daha zayıf bir sinyal tespit edilebilir. Yengeç pulsarının daha zayıf, ikincil darbeler gösterdiği uzun zamandır bilinmektedir. Yeni gözlemler, birincil ve ikincil darbelerin kökten farklı olduğunu ve bunun zıt manyetik kutuplardan geldiğini açıklamanın zor olduğunu gösteriyor. Bazı gökbilimciler artık ikincil darbelerin ek bir çift manyetik kutupla (daha fazla) ilişkili olduğunu düşünüyorlar.

Gökbilimci Paul Scowen, Yengeç Bulutsusu hakkında resimli bir sayfa geliştirdi.

Bu yıldızla ilgili güncel teknik özetler şu adreste bulunabilir: NASA'nın Astrofizik Veri Sistemi için ADS Özet Hizmeti ve erişim için bir hesap gerektirebilecek CDS'den yansıtılan SIMBAD Astronomik Veritabanı.

Boğa Takımyıldızı, Europa'yı (kendisine binmek için cezbedilen Tire Kralı'nın kızı) denizden geçerek Kral Asterius'un evlendiği Girit'e taşımakla oldukça meşgul olduğu için arka kısımları su altında olan dönüştürülmüş Yunan Tanrısı Zeus'un ön yarısını temsil eder. Zeus onunla evlenemeyeceğini anladığında. Aldebaran, bazıları tarafından boğanın beyaz yıldızı Beta Tauri'nin (Elnath) itici boynuzu ve Hyades yıldız kümesinin başını oluşturduğu Boğa'nın parlayan gözü olarak görülüyor. Güneş, Kuzey Yarımküre'de Mayıs ortasından Haziran ortasına kadar bu takımyıldızın içinden geçtiğinden, Boğa en iyi kış başlarında görülür. Bu takımyıldızdaki yıldızlar ve nesneler hakkında daha fazla bilgi ve bir çizim için Christine Kronberg'in Boğa'sına gidin. Başka bir örnek için bkz. David Haworth'un Boğa'sı.

Spektral ve parlaklık sınıfı kodları dahil olmak üzere yıldızlar hakkında daha fazla bilgi için ChView'in The Stars of the Samanyolu hakkındaki web sayfasına gidin.


Bilim adamları ortaya çıkardı kimyasal gizem benzersiz arkasında Yengeç Bulutsusu süpernova

Yeni bir çalışma, bu güzel kozmik afetlerin tarifindeki gizli bir bileşene işaret ediyor.

1054'te Çinli gökbilimciler gökyüzünde inanılmaz derecede parlak, yeni bir yıldız fark ettiler. Hatta o kadar parlaktı ki gündüz gözükebiliyordu.

Bu sıradan bir yıldız değildi ya da aslında bir yıldız değildi. Daha ziyade, Dünya'dan yaklaşık 6.500 ışıkyılı uzaklıktaki bir yıldızın şiddetli ölümünün neden olduğu bir patlamaydı. İnanılmaz bir şekilde, bu felaketin kalıntıları - Yengeç Bulutsusu - bugün hala Boğa takımyıldızında görülebilmektedir.

Now, for the first time, scientists have pieced together the last moments of the star that birthed this stunning nebula, finding that a strange chemical reaction may have been the trigger for the star's collapse.

As its name suggests, the Crab Nebula looks sort of like a gigantic, cosmic crab. Stretching 6 light years across, the nebular is a popular target for astronomers, both academic and amateur.

But until now, the origins of the supernova had been a mystery. A recent study, published in The Astrophysical Journal, retraces the origins of supernovae of massive stars like the one that resulted in the Crab Nebula in unprecedented detail. Its results suggest that the Crab Nebula may owe itself to the unique effects of a single chemical element, neon, on a star's core.

Essentially, neon inside massive stars appears to eat away at electrons in the stars’ cores. This cannibalistic process, known as electron capture, eventually leads to the collapse of the star — and a giant supernova.

Solving supernovae mysteries

Seeing a supernova from Earth is a rare occurrence, but on a cosmic scale, these massive explosions are much more commonplace than you might think. Every second, a star dies in the vast universe.

As it nears death, stars run out of fuel and collapse under the weight of their own gravitational force. This is a supernova.

Each supernova is unique, depending on the mass and properties of the dead star, like a cosmic snowflake. And the Crab Nebula's eye-catching shape makes it stand out from the rest.

In the new study, the team of researchers looked at the supernovae origins of giant stars that are 8 to 10 times the mass of our Sun. The mass of the Sun is measured as 1.989 x 10^30 kilograms, which is about 333,000 Earths.

Supernovae from stars this large have some distinct features. They often result in the birth of a small neutron star, for example.

But looking to the stars' cores provides more detail as to their characteristics, and their origins. Stars of that mass have cores composed of oxygen, magnesium, and neon. A large number of electrons also crowd the stars’ cores, helping it maintain a high-enough energy level to keep the cores stable.

Previous studies have found that once the density of one of these stars' core is high enough, then magnesium and neon start eating away at the electrons.

But scientists were unsure what role electron capture played in prompting these stars' supernovae.

To help settle the debate, the researchers on the new paper studied a star that’s around 8.4 times the mass of the Sun, and ran a computer simulation of the star’s core evolution over time.

As magnesium and neon ate away at the electrons, the star’s core began to rapidly shrink.

The electron capture process also released heat. As the temperature increased, protons in the star began to escape from its core, making the electrons easier prey, according to the study.

That cyclical process eventually leads to the collapse of the star in a giant supernova, and the birth of a neutron star.

The Crab Nebula explained

This same electron-capture process may have been culprit that led to the Crab Nebula supernova — the remnants of which remain visible nearly 1000 years after it first blew.

The Crab Nebula has a rapidly spinning neutron star at the center. The remnants of the giant supernova continues to stretch out and expand into the universe.

The star ejects two beams of radiation, making it seem like the neutron star is pulsing at a rate of 30 times per second. A slew of electrons also spin around the star's magnetic field lines at nearly the speed of light, producing the faint, blue light at the center of the Crab Nebula.

Scientists have observed plenty of supernovae, but even with forensic studies like this one shedding light on the process that births them, the true lead-up to these cosmic events remains largely a mystery. Modern-day researchers have never directly observed the process that a star goes through before it explodes, after all.

Late last year, the infamous star Betelgeuse gave astronomers a tiny speck of hope of doing just that. In December, 2019, it began to dim unexpectedly, leading some to believe that it was on the verge of a massive explosion right before our eyes. But Betelgeuse disappointed its captive audience when it started regaining its brightness earlier in February. We will just have to wait for another star to show failing vital signs before we can truly say how these cosmic cataclysms really go down.


Crab Nebula Pulsar Abrupt Acceleration is Ultrarelativistic

The Crab Nebula (NGC 1952) is easily visible through small telescopes, which has allowed astronomers to observe its growth and evolution, ever since its birth in the stellar fires of the supernova that created it became visible in 1054. In 1968, a pulsar was found at the center of the nebula. The rapidly rotating neutron star is the core of the star that went supernova. A new model suggests that the areas near the pulsar are acting as rapid particle accelerators, boosting electrons and heavier particles alike to speeds close to the speed of light.

The Crab Nebula is a supernova remnant located 6,500 light-years away in the constellation Taurus, in the Perseus Arm of the Milky Way. The Crab pulsar is one of the brightest sources of gamma rays observable from Earth.

The new model was proposed by F. A. Aharonian, S. V. Bogovalov, and D. Khangulyan, in the journal Doğa and hopes to explain some of the blanks missing in the previous models of this pulsar. The Crab pulsar is about 30 km in diameter, but contains nearly two solar masses (2 M). The intense gravitational influence and rapid rotation of pulsar allows them to carry enormous amounts of energy, which are typically only encountered in particle accelerators.

The pulsar wind is composed of plasma that moves very close to the speed of light. It is not yet known how the pulsar wind transitions from electromagnetic energy into the kinetic energy of fast-moving particles.

The gamma ray signature negates the explanation of a gradual acceleration, which is why the new model indicates a rapid acceleration that results in electrons moving at the same speed as heavier particles.

The electrons and positrons driving the pulsar wind originate in the light cylinder around the Crab pulsar. The new model postulates that the electron-positron plasma cannot be moving rapidly close to the pulsar, since too much of the energy situated there is electromagnetic in nature. The pulsar wind gather momentum in a process that’s known as inverse Compton scattering.

This model is plausible for the production of high-intensity gamma ray pulses but further observations are needed to determine if the pulsar wind acceleration and region of gamma ray production correspond to what has been proposed.


LIGO Observations Probe the Dynamics of the Crab Pulsar

PASADENA, Calif.-- The search for gravitational waves has revealed new information about the core of one of the most famous objects in the sky: the Crab Pulsar in the Crab Nebula. An analysis by the international LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) Scientific Collaboration to be submitted to Astrophysical Journal Letters has shown that no more than 4 percent of the energy loss of the pulsar is caused by the emission of gravitational waves.

The Crab Nebula, located 6,500 light years away in the constellation Taurus, was formed in a spectacular supernova explosion in 1054. According to ancient sources, including Chinese texts that referred to it as a "guest star," the explosion was visible in daylight for more than three weeks, and may briefly have been brighter than the full moon. At the heart of the nebula remains an incredibly rapidly spinning neutron star that sweeps two narrow radio beams across the Earth each time it turns. The lighthouse-like radio pulses have given the star the name "pulsar."

"The Crab Pulsar is spinning at a rate of 30 times per second. However, its rotation rate is decreasing rapidly relative to most pulsars, indicating that it is radiating energy at a prodigious rate," says Graham Woan of the University of Glasgow, who co-led the science group that used LIGO data to analyze the Crab Pulsar, along with Michael Landry of the LIGO Hanford Observatory. Pulsars are almost perfect spheres made up of neutrons and contain more mass than the sun in an object only 10 km in radius. The physical mechanisms for energy loss and the accompanying braking of the pulsar spin rate have been hypothesized to be asymmetric particle emission, magnetic dipole radiation, and gravitational-wave emission.

Gravitational waves are ripples in the fabric of space and time and are an important consequence of Einstein's general theory of relativity. A perfectly smooth neutron star will not generate gravitational waves as it spins, but the situation changes if its shape is distorted. Gravitational waves would have been detectable even if the star were deformed by only a few meters, which could arise because its semisolid crust is strained or because its enormous magnetic field distorts it. "The Crab neutron star is relatively young and therefore expected to be less symmetrical than most, which means it could generate more gravitational waves," says Graham Woan.

The scenario that gravitational waves significantly brake the Crab pulsar has been disproved by the new analysis.

Using published timing data about the pulsar rotation rate from the Jodrell Bank Observatory, LIGO scientists monitored the neutron star from November 2005 to August 2006 and looked for a synchronous gravitational-wave signal using data from the three LIGO interferometers, which were combined to create a single, highly sensitive detector.

The analysis revealed no signs of gravitational waves. But, say the scientists, this result is itself important because it provides information about the pulsar and its structure.

"We can now say something definite about the role gravitational waves play in the dynamics of the Crab Pulsar based on our observations," says David Reitze, a professor of physics at the University of Florida and spokesperson for the LIGO Scientific Collaboration. "This is the first time the spin-down limit has been broken for any pulsar, and this result is an important milestone for LIGO."

Michael Landry adds, "These results strongly imply that no more than 4 percent of the pulsar's energy loss is due to gravitational radiation. The remainder of the loss must be due to other mechanisms, such as a combination of electromagnetic radiation generated by the rapidly rotating magnetic field of the pulsar and the emission of high-velocity particles into the nebula."

"LIGO has evolved over many years to its present capability to produce scientific results of real significance," says Jay Marx of the California Institute of Technology, LIGO's executive director. "The limit on the Crab Pulsar's emission of gravitational waves is but one of a number of important results obtained from LIGO's recent two-year observing period. These results only serve to further our anticipation for the spectacular science that will come from LIGO in the coming years."

"Neutron stars are very hot when they are formed in a supernova, and then they cool rapidly and form a semisolid crust. Our observation of a relatively young star like the Crab is important because it shows that this skin, if it had irregularities when it first 'froze,' has by now become quite smooth," says Bernard F. Schutz, director of the Albert Einstein Institute in Germany.

Joseph Taylor, a Nobel Prize-winning radio astronomer and professor of physics at Princeton University, says, "The physics world has been waiting eagerly for scientific results from LIGO. It is exciting that we now know something concrete about how nearly spherical a neutron star must be, and we have definite limits on the strength of its internal magnetic field."

The LIGO project, which is funded by the National Science Foundation, was designed and is operated by Caltech and the Massachusetts Institute of Technology for the purpose of detecting gravitational waves, and for the development of gravitational-wave observations as an astronomical tool.

Research is carried out by the LIGO Scientific Collaboration, a group of 600 scientists at universities around the United States and in 11 foreign countries. The LIGO Scientific Collaboration interferometer network includes the LIGO interferometers (including the 2 km and 4 km detectors in Hanford, Washington, and a 4 km instrument in Livingston, Louisiana) and the GEO600 interferometer, located in Hannover, Germany, and designed and operated by scientists from the Max Planck Institute for Gravitational Physics and partners in the United Kingdom funded by the Science and Technology Facilities Council (STFC).

The next major milestone for LIGO is the Advanced LIGO Project, slated for operation in 2014. Advanced LIGO, which will utilize the infrastructure of the LIGO observatories, will be 10 times more sensitive. Advanced LIGO will incorporate advanced designs and technologies that have been developed by the LIGO Scientific Collaboration. It is supported by the NSF, with additional contributions from the U.K. STFC and the German Max Planck Gessellschaft.

The increased sensitivity will be important because it will allow scientists to detect cataclysmic events such as black-hole and neutron-star collisions at ten-times-greater distances and to search for much smaller "hills" on the Crab Pulsar.


The star that died and became the Crab Nebula and Crab Pulsar? - Astronomi

Composite image of the Crab Nebula using different wavelengths of light. [Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO Optical: NASA/STScI Infrared: NASA-JPL-Caltech]

The first entry in Charles Messier's catalog of nebulous objects is M1, the Crab Nebula in the constellation Taurus. In 18th-century telescopes it was no more than a fuzzy patch. Yet imaged by the Hubble Space Telescope the Crab Nebula is fascinating and intricate. What is it? Why is it called the Crab Nebula? And what is the amazing secret hidden in its center?

The nebula
The nebula is around three times the size of our Solar System, and it's expanding at the rate of 1500 km per second (900 miles/sec). It's a long way off – 6500 light years – but it's a bright object in a wide range of light wavelengths. Here you can see four examples.

The Crab Nebula can't be seen without a telescope, and it wasn't discovered until the eighteenth century when telescopes were in widespread use. English astronomer John Bevis found it in 1731, and it was independently discovered by French comet-hunter Charles Messier in 1758. In the following century, improved telescopes meant that some structure was becoming visible. When Irish astronomer William Parsons (Lord Rosse) observed it in 1844, he thought there was something crablike about it. Yet four years later with a much bigger telescope he didn't see any resemblance to a crab – nor has any observer since. But the name stuck.

In the twentieth century the Crab Nebula was recognized as a supernova remnant.

The supernova: SN 1054
When a massive star runs out of fuel, its core collapses dramatically, setting off a stupendous explosion. For a time, it's brighter than an entire galaxy – this is a supernova. The supernova remnant is an expanding gas cloud created in the explosion from the outer layers of the original star. In the Hubble image there are filaments around a blue central region. The filaments are what's left of the material from the star's outer layers.

Almost a thousand years ago Chinese astronomers recorded a “guest star” in the area of sky where we see M1 now. It was visible in the night sky for about two years from the original sighting. But even more spectacularly, if we had a time machine that would let us visit the summer of 1054, we could see the supernova during the day. The Chinese records are the most comprehensive, but we also have references to this strange star from Japan and from the Middle East. In addition, there is artwork done by native Americans in the southwest which may refer to it.

M1 is in the right part of the sky to be the remnant of SN 1054. An understanding of supernovae plus the observed expansion rate of the nebula let astronomers work backward to the explosion. This provides a convincing time frame. The Crab Nebula was the first celestial object to be linked to a historical celestial event.

Yet there must be more to the story than the nebula. If there was a supernova, where is the collapsed core of the exploded star?

The pulsar
The core of the star became a neutron star. The collapse was so complete that even the atoms it was made of collapsed. Orbiting electrons joined with protons in the nucleus to form neutrons. The neutron star has a mass greater than that of the Sun, yet it's only about the size of a city. A teaspoon of its matter would weigh several million tons.

The neutron star in the Crab Nebula is a pulsar. A pulsar is a neutron star which has a powerful magnetic field, spins rapidly, and emits a beam of radio waves. Like a lighthouse, each time the radiation beam points our way we can detect a pulse.

The very first pulsar was discovered by Jocelyn Bell and Antony Hewish at Cambridge University in 1967. Before that, neutron stars were merely an exotic theoretical construct. The discoverers of the first pulsar had no idea what they had found. They tried unsuccessfully to link the strong regular pulses to various kinds of interference. Before the pulsing object was identified as a collapsed star, the discoverers even considered the possibility of a distant alien communication beacon, jokingly calling it LGM-1, with LGM standing for “little green men”.

In 1968 astronomers found a pulsar that was somewhere in the general direction of M1. This "lighthouse" was pulsing an impressive 30 times a second. It was intriguing, but it's difficult to identify a radio source optically. Nonetheless the Crab Pulsar was found optically in the center of the nebula. It was the first pulsar to be identified through a visible light pulse. Even now, although there are around two thousand known pulsars, only a small fraction have an optical light pulse.

Supernovae and their remnants
What do the following have in common? Gold jewelry silver for water purification and in surgical masks copper wiring for your electrical needs semiconductors for your computer, tablet or smartphone iodine for your thyroid gland to work properly. All of these products – and many more – use heavy elements that are made in supernova explosions.

The expanding supernova remnant ejects the heavy elements into space, where they may then be incorporated into new stars and planets. And not only does the supernova remnant supply heavy elements, but its associated shock wave is also a trigger for new star formation. This is recycling on a grand scale.

İçeriğin telif hakkı ve kopyası 2021, Mona Evans'a aittir. All rights reserved.
Bu içerik Mona Evans tarafından yazılmıştır. Bu içeriği herhangi bir şekilde kullanmak isterseniz, yazılı izne ihtiyacınız vardır. Ayrıntılar için Mona Evans ile iletişime geçin.


One of the Most Famous Messier Object – The Crab Nebula and Its Secrets

Co-founder and editor of AstronomHub.
Amateur astronomer over 20 years.

The Crab Nebula, the Story Begins in 1054

In the year 1054, a star-like light appeared in the constellation Taurus region. This star-like light, previously unseen by anyone, grew in brightness over the next few months until it became the second brightest celestial body after the Moon in the night sky. Its brightness faded within 2 years and completely disappeared in the sky.

This celestial event, recorded by Chinese and Japanese astronomers, has probably been observed in many places. Because of the dark age in Europe, this celestial event was recorded by very few people and then disappeared.

The location of the Crab Nebula in the constellation Taurus.

Despite the golden age of astronomy in the Middle East, very few astronomers were interested in and recorded this celestial event. Because astronomers in Islamic geography were recording celestial events that occurred more periodically to create a calendar.

Nobody was recording sudden celestial events such as the appearance of comets. In northern European countries such as England, the bad weather has caused this celestial event to be unnoticed by anyone.

Since supernova explosions are rare events, such celestial events have not been remembered and forgotten by anyone. Only a few observation records remain.

The Birth of the Messier Catalog

In 1731, the English astronomer John Bevis discovered the Crab Nebula when he turned his telescope into the constellation Taurus. The Crab Nebula, which was observed again by Charles Messier in 1758, was first confused with Comet Halley.

Frustrated over time, Messier began to observe this celestial body more closely. Observing many similar objects in the sky, Messier decided to prepare a catalog which contains these celestial objects without comets.

The Crab nebula became one of the first and most famous objects in this catalog. In fact, the biggest factor in Messier’s preparation of this catalog is the Crab Nebula. Many amateur astronomers still use this catalog frequently.

This catalog includes some of the most beautiful telescope targets in the sky. The Crab Nebula is also called Messier 1 (M1) in this catalog, where each celestial body is given numbers.

In 1921 Carl Otto Lampland noticed changes in the shape of the nebula. Lampland did not notice these changes through observations he made alone. He realized this change by comparing the hand drawings of the observations made in the previous 200 years with the photographs he took.

Although most of the observations were hand drawn, it was obvious that there was a change in the nebula. The nebula was getting larger and larger.

Reproduction of the first depiction of the nebula by Lord Rosse (1844)
The Evolution of the Crab Nebula

Astronomers have tried to calculate how long it has been expanding by measuring the rate of expansion of the nebula. The nebula has been expanding for about 900 years. They found that, based on ancient astronomical records, Chinese and Japanese astronomers indicated the exact place in the sky where this event occurred.

Thanks to recent technological advances that have enabled us to understand the evolution of stars. We have realized that this nebula is a supernova remnant that occurred 1000 years ago (according to the observation on Earth). These were the remnants of the death of a nebula star.

Other Secrets Concealed by the Nebula

Long after the supernova, in 1967, Jocelyn Bell Burnell discovered regular bursts of radiation like heartbeats in the Crab Nebula. Burnell discovered it was a pulsar emitted by a neutron star left over from a collapsed star.

The Crab Nebula Image combining optical data from Hubble (in red) and X-ray images from Chandra X-ray Observatory (in blue).

This pulsar, which keeps the Crab Nebula still glowing, is surrounded by the remnants of the Crab Nebula. The pulsar inside this supernova that exploded a thousand years ago and continues to expand is spreading the gases that are the remnants of the supernova.

As a result of international study and collaboration for nearly a thousand years, the entire evolution of the Cancer nebula has been observed with the naked eye and hand drawings. The development of technology with the past centuries continues to complete the missing parts of these works.

The Crab Nebula seen in radio, infrared, visible light, ultraviolet, X-rays, and gamma-rays


Videoyu izle: Betelgeuse yıldızı ne zaman patlayacak? (Ağustos 2022).