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Nebulosa del Cangrejo (M1): remanente de la supernova SN 1054

Remanente de supernova en la constelación de Tauro (M1, NGC 1952) que contiene el púlsar del Cangrejo; fuente clave para estudiar emisión sincrotrón, vientos de púlsar y medios interpuestos.

La Nebulosa del Cangrejo es un remanente de supernova muy estudiado, conocido también como M1, NGC 1952 o Tauro A. Se clasifica como un remanente de supernova (SN) y, más concretamente, como una nebulosa de viento de púlsar. Está situada en la constelación de Tauro y su visibilidad y aspecto han permitido a astrónomos de distintas épocas relacionarla con la explosión observada en 1054. De esta nube energética emergen filamentos brillantes y una nebulosa difusa impulsada por partículas relativistas.

Geométricamente, la nebulosa se encuentra a una distancia aproximada de 6.500 años luz (unos 2 kpc, referido a parsecs) de la Tierra y ocupa un diámetro de alrededor de 11 años luz (aprox. 3,4 pc). El material visible se expande a velocidades medias del orden de 1.500 km/s. Forma parte del brazo de Perseo de la Vía Láctea. La radiación que observamos abarca desde radio hasta rayos gamma; la mayor parte del brillo continuo procede de emisión sincrotrón producida por electrones relativistas acelerados por el púlsar central.

En el núcleo de la nebulosa reside el púlsar del Cangrejo, una estrella de neutrones compacta que gira a una velocidad de rotación cercana a 30,2 revoluciones por segundo. Esta estrella, de apenas decenas de kilómetros de diámetro, genera pulsos que se detectan en un amplio rango espectral, desde rayos gamma hasta ondas de radio, pasando por rayos X y luz visible; sus emisiones periódicas y su pérdida de energía por frenado alimentan la nebulosa. La naturaleza del púlsar y de su viento ofrecen un laboratorio natural para estudiar plasmas relativistas y magnetosferas de estrellas compactas.

La historia observacional es notable: la supernova que originó la nebulosa fue registrada por cronistas chinos y por observadores islámicos en 1054 (fuentes chinas, fuentes islámicas). En tiempos modernos, la nube fue reseñada por John Bevis en 1731 y catalogada por Charles Messier en 1758 como el primer objeto de su catálogo. William Parsons popularizó el nombre "Nebulosa del Cangrejo" en el siglo XIX. Fue el primer objeto en ser claramente asociado con una supernova histórica, lo que reforzó el vínculo entre restos nebulosos y explosiones estelares.

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Aplicaciones científicas y hechos destacados

  • La Nebulosa del Cangrejo sirve de fuente de referencia y de laboratorio para física de altas energías y procesos de aceleración de partículas.
  • Sus emisiones han sido utilizadas para sondear medios interpuestos: por ejemplo, se emplearon observaciones de radio para trazar propiedades de la corona solar y del viento solar (estudios sobre la corona) durante las décadas de 1950–1960.
  • En 2003 se aprovechó el bloqueo de rayos X procedentes de la nebulosa para medir características de la atmósfera de Titán, luna de Saturno (Titán), y estudiar su absorción (ocultación en rayos X).
  • La Nebulosa del Cangrejo destaca entre los restos de supernova por su juventud histórica, su potente púlsar central y su brillante emisión sincrotrón.

Aunque contiene rasgos típicos de otros remanentes (filamentos de gas enriquecido y expansión del material eyectado), su combinación de núcleo energético y nebulosa difusa la distingue de los remanentes de tipo cascarón. La disponibilidad de registros históricos, observaciones modernas en todo el espectro y la presencia de un púlsar activo han hecho de la Nebulosa del Cangrejo un objeto clave para comprender la evolución tras una explosión estelar y la interacción entre una estrella de neutrones y su entorno.

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Niveles de energía

Los análisis anteriores mostraron que, con energías de rayos X y gamma superiores a 30 keV, el Cangrejo es la fuente persistente más potente del cielo. Se sabía que su flujo (energía de emisión) estaba por encima de los 10 eV12.

Sin embargo, trabajos recientes han demostrado que los niveles de energía son mucho más altos de lo que se pensaba. Los científicos encontraron emisiones a más de 100 GeV (gigaelectronvoltios), 100.000 millones de veces más energéticas que la luz visible.

Origen

La creación de la nebulosa del Cangrejo se corresponde con la brillante supernova SN 1054, registrada por los astrónomos chinos en 1054. La nebulosa del Cangrejo fue observada por primera vez en 1731 por John Bevis. La nebulosa fue redescubierta de forma independiente en 1758 por Charles Messier mientras observaba un cometa brillante. Messier la catalogó como la primera entrada en su catálogo de objetos similares a cometas. El conde de Rosse observó la nebulosa en el castillo de Birr en 1848, y se refirió al objeto como la nebulosa del Cangrejo porque un dibujo que hizo de ella se parecía a un cangrejo.

A principios del siglo XX, el análisis de las primeras fotografías de la nebulosa tomadas con varios años de diferencia reveló que se estaba expandiendo. El rastreo de la expansión hacia atrás reveló que la nebulosa debió hacerse visible en la Tierra hace unos 900 años. Los registros históricos revelaron que los astrónomos chinos habían registrado una nueva estrella lo suficientemente brillante como para ser vista durante el día en la misma parte del cielo en 1054. Dada su gran distancia, la "estrella invitada" diurna observada por los chinos sólo podía ser una supernova, una estrella masiva en explosión que había agotado su suministro de energía procedente de la fusión nuclear y había colapsado sobre sí misma.

Un análisis reciente de los registros históricos ha revelado que la supernova que creó la nebulosa del Cangrejo apareció probablemente en abril o a principios de mayo, alcanzando su máximo brillo, entre la magnitud aparente -7 y -4,5 (más brillante que todo lo que hay en el cielo nocturno, excepto la Luna), en julio. La supernova fue visible a simple vista durante unos dos años después de su primera observación. Gracias a las observaciones registradas por los astrónomos de Extremo Oriente y Oriente Medio en 1054, la nebulosa del Cangrejo se convirtió en el primer objeto astronómico reconocido como relacionado con la explosión de una supernova.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es la nebulosa del Cangrejo?

R: La nebulosa del Cangrejo es un remanente de supernova y una "nebulosa de viento púlsar" en la constelación de Tauro. Fue observada por primera vez por John Bevis en 1731 y corresponde a una supernova brillante registrada por astrónomos chinos e islámicos en 1054.

P: ¿A qué distancia de la Tierra se encuentra la nebulosa del Cangrejo?

R: La nebulosa del Cangrejo se encuentra a unos 6.500 años luz (2 kpc) de la Tierra.

P: ¿Qué hay en el centro de la nebulosa?

R: En el centro de la nebulosa se encuentra el púlsar del Cangrejo, que es una estrella de neutrones que emite pulsos de radiación, desde estallidos de rayos gamma hasta ondas de radio, con una velocidad de giro de 30,2 veces por segundo.

P: ¿Quién le dio su nombre?

R: El astrónomo William Parsons le dio su nombre actual en 1840.

P: ¿A qué parte de nuestra galaxia pertenece?

R: La nebulosa del Cangrejo pertenece al brazo de Perseo de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

P: ¿A qué velocidad se expande?

R: La nebulosa se expande a una velocidad de unos 1.500 kilómetros por segundo.

P: ¿De qué formas han utilizado los científicos las observaciones de este objeto con fines de investigación?

R: Los científicos han utilizado las observaciones de este objeto para trazar un mapa de la corona solar, medir el espesor de la atmósfera de Titán, la luna de Saturno, y estudiar los cuerpos celestes situados entre él y nosotros.

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Autor

AlegsaOnline.com Nebulosa del Cangrejo (M1): remanente de la supernova SN 1054

URL: https://es.alegsaonline.com/art/23905

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Fuentes