Esplorando il residuo di supernova della nebulosa del granchio

C’è un residuo spettrale della morte delle stelle là fuori nel cielo notturno. Non può essere visto ad occhio nudo. Tuttavia, gli astronomi possono scorgerlo attraverso un telescopio. Sembra un debole filo di luce e gli astronomi l’hanno chiamata da tempo Nebulosa del Granchio.

I resti spettrali di una stella morta

Questo oggetto debole e dall’aspetto sfocato è tutto ciò che resta di una stella massiccia morta in un’esplosione di supernova migliaia di anni fa. L’immagine recente più famosa di questa nube di gas caldo e polvere è stata scattata dal telescopio spaziale Hubble e mostra dettagli sorprendenti della nube in espansione. Non è proprio come appare da un telescopio del tipo da cortile, ma vale comunque la pena cercarlo da novembre a marzo di ogni anno.

La Nebulosa del Granchio si trova a circa 6,500 anni luce dalla Terra in direzione della costellazione del Toro. La nuvola di detriti si è espansa dall’esplosione originale e ora copre un’area di spazio di circa 10 anni luce. Le persone spesso chiedono se il Sole esploderà in questo modo. Per fortuna, la risposta è “no”. Non è abbastanza massiccio per creare uno spettacolo del genere. La nostra stella finirà i suoi giorni come una nebulosa planetaria. 

Il granchio nella storia

Per chiunque fosse vivo nell’anno 1054, il Granchio sarebbe stato così luminoso da poterlo vedere di giorno. È stato facilmente l’oggetto più luminoso del cielo, oltre al Sole e alla Luna, per diversi mesi. Poi, come fanno tutte le esplosioni di supernova, iniziò a svanire. Gli astronomi cinesi hanno notato la sua presenza nel cielo come una “guest star”, e si pensa che anche gli Anasazi che vivevano nel sud-ovest del deserto degli Stati Uniti abbiano notato la sua presenza. Stranamente, NON ce ne sono menzioni nelle storie europee del tempo, il che è un po ‘strano, dal momento che c’erano persone che osservavano il cielo. Alcuni storici hanno suggerito che forse le guerre e le carestie hanno impedito alle persone di prestare molta attenzione ai luoghi celesti. Qualunque sia la ragione, le menzioni storiche di questo spettacolo fantastico erano piuttosto limitate. 

La Nebulosa del Granchio prese il nome nel 1840 quando William Parsons, il Terzo Conte di Rosse, usando un telescopio da 36 pollici, creò un disegno di una nebulosa che vide che pensava somigliasse a un granchio. Con il telescopio da 36 pollici, non è stato in grado di risolvere completamente la rete colorata di gas caldo attorno alla pulsar. Ma, ha provato di nuovo alcuni anni dopo con un telescopio più grande e poi ha potuto vedere maggiori dettagli. Notò che i suoi primi disegni non erano rappresentativi della vera struttura della nebulosa, ma il nome Nebulosa del Granchio era già popolare. 

Cosa ha reso il granchio quello che è oggi?

Il Granchio appartiene a una classe di oggetti chiamati resti di supernova (che gli astronomi riducono a “SNR”). Si creano quando una stella molte volte la massa del Sole collassa su se stessa e poi rimbalza in un’esplosione catastrofica. Questa è chiamata supernova.

Perché la stella fa questo? Le stelle massicce alla fine esauriscono il carburante nei loro nuclei nello stesso momento in cui stanno perdendo i loro strati esterni nello spazio. Questa espansione del materiale stellare è chiamata “perdita di massa”, e in realtà inizia molto prima che la stella muoia. Diventa più intenso con l’invecchiamento della stella, e quindi gli astronomi riconoscono la perdita di massa come un segno distintivo di una stella che sta invecchiando e morendo, in particolare se accade MOLTO.

Ad un certo punto, la pressione verso l’esterno dal nucleo non può trattenere l’enorme peso degli strati esterni, collassano e poi tutto esplode in una violenta esplosione di energia. Questo invia enormi quantità di materiale stellare nello spazio. Questo forma il “resto” che vediamo oggi. Il nucleo residuo della stella continua a contrarsi sotto la sua stessa gravità. Alla fine, forma un nuovo tipo di oggetto chiamato stella di neutroni.

Il Granchio Pulsar

La stella di neutroni nel cuore del Granchio è molto piccola, probabilmente solo poche miglia di diametro. Ma è estremamente denso. Se qualcuno avesse una lattina di zuppa piena di materiale di stelle di neutroni, avrebbe all’incirca la stessa massa della Luna terrestre! 

La pulsar stessa si trova all’incirca al centro della nebulosa e ruota molto velocemente, circa 30 volte al secondo. Le stelle di neutroni rotanti come questa sono chiamate pulsar (derivate dalle parole PULSANTI stelle). La pulsar all’interno del Granchio è una delle più potenti mai osservate. Inietta così tanta energia nella nebulosa che gli astronomi possono rilevare la luce che scorre via dalla nuvola praticamente in ogni lunghezza d’onda, dai fotoni radio a bassa energia ai raggi gamma a più alta energia.

La Nebulosa Pulsar del vento

La Nebulosa del Granchio è anche chiamata nebulosa del vento pulsar o PWN. Una PWN è una nebulosa creata dal materiale che viene espulso da una pulsar che interagisce con il gas interstellare casuale e il campo magnetico della pulsar. Le PWN sono spesso difficili da distinguere dagli SNR, poiché spesso sembrano molto simili. In alcuni casi, gli oggetti appariranno con un PWN ma nessun SNR. La Nebulosa del Granchio contiene una PWN all’interno dell’SNR e appare come una sorta di area nuvolosa al centro dell’immagine HST.

Gli astronomi continuano a studiare il granchio e tracciano il movimento verso l’esterno delle sue nubi residue. La pulsar rimane un oggetto di grande interesse, così come il materiale che sta “illuminando” mentre fa oscillare il suo raggio simile a un proiettore durante la sua rapida rotazione. 

 

A cura di Carolyn Collins Petersen.