Добавить новость
smi24.net
News in English
Июнь
2024

Investigating the Origins of the Crab Nebula With NASA’s Webb

0
6 Min Read

Investigating the Origins of the Crab Nebula With NASA’s Webb

This image by NASA’s James Webb Space Telescope’s NIRCam (Near-Infrared Camera) and MIRI (Mid-Infrared Instrument) shows different structural details of the Crab Nebula.

New data revises our view of this unusual supernova explosion.

A team of scientists used NASA’s James Webb Space Telescope to parse the composition of the Crab Nebula, a supernova remnant located 6,500 light-years away in the constellation Taurus. With the telescope’s MIRI (Mid-Infrared Instrument) and NIRCam (Near-Infrared Camera), the team gathered data that is helping to clarify the Crab Nebula’s history.

The Crab Nebula is the result of a core-collapse supernova from the death of a massive star. The supernova explosion itself was seen on Earth in 1054 CE and was bright enough to view during the daytime. The much fainter remnant observed today is an expanding shell of gas and dust, and outflowing wind powered by a pulsar, a rapidly spinning and highly magnetized neutron star.

The Crab Nebula is also highly unusual. Its atypical composition and very low explosion energy previously have been explained by an electron-capture supernova — a rare type of explosion that arises from a star with a less-evolved core made of oxygen, neon, and magnesium, rather than a more typical iron core.

“Now the Webb data widen the possible interpretations,” said Tea Temim, lead author of the study at Princeton University in New Jersey. “The composition of the gas no longer requires an electron-capture explosion, but could also be explained by a weak iron core-collapse supernova.”

Image A: Crab Nebula (NIRCam and MIRI)

This image by NASA’s James Webb Space Telescope’s NIRCam (Near-Infrared Camera) and MIRI (Mid-Infrared Instrument) shows different structural details of the Crab Nebula. The supernova remnant is comprised of several different components, including doubly ionized sulfur (represented in green), warm dust (magenta), and synchrotron emission (blue). Yellow-white mottled filaments within the Crab’s interior represent areas where dust and doubly ionized sulfur coincide. The observations were taken as part of General Observer program 1714.

Studying the Present to Understand the Past

Past research efforts have calculated the total kinetic energy of the explosion based on the quantity and velocities of the present-day ejecta. Astronomers deduced that the nature of the explosion was one of relatively low energy (less than one-tenth that of a normal supernova), and the progenitor star’s mass was in the range of eight to 10 solar masses — teetering on the thin line between stars that experience a violent supernova death and those that do not.

However, inconsistencies exist between the electron-capture supernova theory and observations of the Crab, particularly the observed rapid motion of the pulsar. In recent years, astronomers have also improved their understanding of iron core-collapse supernovae and now think that this type can also produce low-energy explosions, providing that the stellar mass is adequately low.

Webb Measurements Reconcile Historic Results

To lower the level of uncertainty surrounding the Crab’s progenitor star and nature of the explosion, the team led by Temim used Webb’s spectroscopic capabilities to hone in on two areas located within the Crab’s inner filaments.

Theories predict that because of the different chemical composition of the core in an electron-capture supernova, the nickel to iron (Ni/Fe) abundance ratio should be much higher than the ratio measured in our Sun (which contains these elements from previous generations of stars). Studies in the late 1980s and early 1990s measured the Ni/Fe ratio within the Crab using optical and near-infrared data and noted a high Ni/Fe abundance ratio that seemed to favor the electron-capture supernova scenario.

The Webb telescope, with its sensitive infrared capabilities, is now advancing Crab Nebula research. The team used MIRI’s spectroscopic abilities to measure the nickel and iron emission lines, resulting in a more reliable estimate of the Ni/Fe abundance ratio. They found that the ratio was still elevated compared to the Sun, but only modestly and much lower in comparison to prior estimates.

The revised values are consistent with electron-capture, but do not rule out an iron core-collapse explosion from a similarly low-mass star. (Higher-energy explosions from higher-mass stars are expected to produce ratios closer to solar abundances.) Further observational and theoretical work will be needed to distinguish between these two possibilities.

“At present, the spectral data from Webb covers two small regions of the Crab, so it’s important to study much more of the remnant and identify any spatial variations,” said Martin Laming of the Naval Research Laboratory in Washington and a co-author of the paper. “It would be interesting to see if we could identify emission lines from other elements, like cobalt or germanium.”

Video: Crab Nebula Deconstructed

This video shows the different major components that compose the Crab Nebula as observed by the James Webb Space Telescope. Despite decades of study, this supernova remnant continues to puzzle astronomers as they seek to understand what kind of progenitor star and explosion produced this dynamic environment.
Image- NASA, ESA, CSA, STScI, Tea Temim (Princeton University) Video- Joseph DePasquale (STScI)

Mapping the Crab’s Current State

Besides pulling spectral data from two small regions of the Crab Nebula’s interior to measure the abundance ratio, the telescope also observed the remnant’s broader environment to understand details of the synchrotron emission and the dust distribution.

The images and data collected by MIRI enabled the team to isolate the dust emission within the Crab and map it in high resolution for the first time. By mapping the warm dust emission with Webb, and even combining it with the Herschel Space Observatory’s data on cooler dust grains, the team created a well-rounded picture of the dust distribution: The outermost filaments contain relatively warmer dust, while cooler grains are prevalent near the center.

“Where dust is seen in the Crab is interesting because it differs from other supernova remnants, like Cassiopeia A and Supernova 1987A,” said Nathan Smith of the Steward Observatory at the University of Arizona and a co-author of the paper. “In those objects, the dust is in the very center. In the Crab, the dust is found in the dense filaments of the outer shell. The Crab Nebula lives up to a tradition in astronomy: The nearest, brightest, and best-studied objects tend to be bizarre.”

These findings have been accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters.

The observations were taken as part of General Observer program 1714.

The James Webb Space Telescope is the world’s premier space science observatory. Webb is solving mysteries in our solar system, looking beyond to distant worlds around other stars, and probing the mysterious structures and origins of our universe and our place in it. Webb is an international program led by NASA with its partners, ESA (European Space Agency) and CSA (Canadian Space Agency).

Downloads

Right click any image to save it or open a larger version in a new tab/window via the browser’s popup menu.

View/Download all image products at all resolutions for this article from the Space Telescope Science Institute.

These findings have been accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters.

Media Contacts

Laura Betzlaura.e.betz@nasa.gov, Rob Gutrorob.gutro@nasa.gov
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

Abigail Majoramajor@stsci.edu / Christine Pulliamcpulliam@stsci.edu
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.

Infographic: Massive Stars: Engines of Creation

Articles: Explore Other Webb Supernova Articles

3D visualization video“Crab Nebula: The Multiwavelength Structure of a Pulsar Wind Nebula”

Sonification: Multiwavelength image of the Crab Nebula

Explore More: Crab Nebula resources from NASA’s Universe of Learning

More Webb News

More Webb Images

Webb Mission Page

What is a supernova?

Interactive: Explore the Crab Nebula in multiple wavelengths

Activity: Create a stellar life cycle bookmark and bracelet

Activity: Flipbook resource for stellar evolution

What is the Webb Telescope?

SpacePlace for Kids

En Español

Qué es una  supernova?

Ciencia de la NASA

NASA en español 

Space Place para niños








Самые большие водопады в мире, чья мощь впечатляет

Грачья Погосян: достойный пример гуманизма и патриотизма (к 55-летию известного благотворителя)

«Прошли два удара»: Гребенщиков рассказал свою версию драки с Пирцхалавой

3 привычки, которые мешают сжечь жир на животе


Palestinian envoy urges action at UN: “History will judge us all”

AI talent comes at a 30% salary premium: ‘If you try to play catch up later, this is going to cost you even more’

Exclusive: Fintech giant Stripe building ‘Tempo’ blockchain with crypto VC Paradigm

Report: Liverpool decision hands advantage to Man United in midfielder pursuit


Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

Антиармянские публикации в российском научном журнале «Современная научная мысль»: расследование фонда «Гегард»

CorpSoft24 предоставил сервера для нужд машинного обучения

В Петербурге центр города и Лахтинскую гавань связали водными круизами


Modders are trying their hardest to add an NVMe SSD to the Switch 2, which is both impressive and something I'm not going to do

Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta

New study shows that Gen Z is spending way less money on videogames than older gamers

The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'


Овочі можусть стати розкішшю для українців


Всё об операциях на почках: показания, какие бывают и как проходят

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления

Директор Росгвардии Герой России генерал армии Виктор Золотов принял участие в заседании Национального антитеррористического комитета

Nexign Interconnect получила сертификат совместимости с российской Java-платформой Axiom JDK


Ракова заявила о сокращении сроков ожидания эндоскопических исследований

Сотрудники Росгвардии пришли на помощь пенсионеру, внезапно потерявшему сознание в кафе на востоке столицы

Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

За сутки в Чите отловили 16 собак


Девушка на моноколесе врезалась в грузовик и погибла в Подмосковье

Мишустин направил приветствие участникам бизнес-этапа автопробега БРИКС в Казани

Крымский ученый расшифровал феромон бабочки-вредителя

Гелена Самохвалова: Парки аттракционов, музеи и туроператоры должны сотрудничать


Павлюченкова не сумела пробиться в третий раунд турнира в Цинциннати

Хачанов достиг третьего раунда теннисного турнира «Мастерс»

Павлюченкова уступила 94-й ракетке мира на турнире WTA в Цинциннати

Зверев пробился в третий раунд турнира "Мастерс" в Цинциннати


Пробежку «5 верст» псковичей призвали провести 12 августа самостоятельно

Два коммерческих помещения в Замоскворечье доступны на городских аукционах

Эстония сохраняет жесткий контроль при пересечении границы с Россией

Австрийские ученые заявили, что им удалось отмотать время назад


Музыкальные новости

Крутой отвез Губина к врачу

Балерина Волочкова раскритиковала идею запрета мата в интернете

Александр Розенбаум рассказал о мюзикле «Вальс-Бостон»

Обиды на отца, алкоголизм, ссоры с Влади и дружба с Ефремовым: как живёт Никита Высоцкий


Платформа «DатаРу Облако» аттестована для работы с государственными данными и информацией повышенной категории

Директор Росгвардии Герой России генерал армии Виктор Золотов принял участие в заседании Национального антитеррористического комитета

Nexign Interconnect получила сертификат совместимости с российской Java-платформой Axiom JDK

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления


Рок-фестиваль «Окна Открой» в Петербурге: возвращение звезд и открытие новых талантов

Не лечит, но помогает: уже сегодня ТНТ покажет премьеру комедийного сериала «Знахарь» с Денисом Васильевым и Катериной Ковальчук

Десять рейсов из Пулково столкнулись с задержками вылетов в воскресенье

Команда из Удмуртии заняла призовое место на Чемпионате Приволжского округа Росгвардии по мини-футболу


Baza: Мотоциклист попал в ДТП в Москве из-за нарушившего ПДД водителя

Хуснуллин по видеосвязи поприветствовал участников автопробега БРИКС

В Москве на видео попало, как подростка на электросамокате отбросило под автобус

В Сети появились кадры ДТП с подростками на самокате, которые врезались в столб


Bloomberg: встреча Путина и Трампа сама по себе представляет победу Москвы

Почему Трамп сказал, что едет в Россию, если встреча назначена в Аляске

В России объяснили скорую организацию встречи Путина и Трампа

Почему Трамп захотел быстро встретиться с Путиным, объяснил Хазин




Главный врач клиники микрохирургии глаза АйМед Элина Санторо: что делать если лопнул сосуд в глазу

Подмосковный травматолог дал советы по выбору рюкзака для первоклассника

Здоровье Бориса Щербакова: обновленные сведения от научно-исследовательского центра имени Склифосовского

Иммунолог Логина объяснила, как вести себя аллергикам в период цветения амброзии


«Будет обмен землей»: Трамп поставил Зеленского на место, вызвав панику в Киеве

Политолог: Алиев пересек красную линию и столкнется с ответом Москвы


Соревнования по многоборью кинологов-росгвардейцев завершились в Грозном

Международный чемпионат по алгоритмическому программированию «РуКод»

«Лето в Москве» в Южном округе объединит спорт, искусство и технологии в ближайшие выходные

В регионах центральной России росгвардейцы отметили День физкультурника


Лукашенко получил первую золотую монету из белорусского сырья


Собянин объявил об открытии новой детской поликлиники в районе Крюково

Собянин оценил вклад проектов "Город героев" и "Герой моего района

Собянин рассказал, как проект «Город героев» укрепляет связь времен и поколений

Ивлеева предположила, что Трамп увидит метро Москвы и увезет Собянина в США


В Крыму потушили угрожавший двум селам природный пожар

Хватит морщиться: ученые назвали пользу от участившихся московских ливней

Орловская область планирует войти в число национальных туристических маршрутов с проектом «Бирюзовое кольцо России»

Площадь возгорания на горе Куцай достигла 650 тысяч квадратных метров


В Подмосковье можно купить новую квартиру для переселения из аварийного жилья

Соревнования по многоборью кинологов-росгвардейцев завершились в Грозном

Крымский ученый расшифровал феромон бабочки-вредителя

НАТО предупредили о возможной утрате всех своих столиц из-за угрозы в Калининграде


Здание морского речного вокзала в Архангельске будет обновлено к концу 2026 года

Пинежский заповедник в Архангельской области получит финансирование на создание новой инфраструктуры для научных и исследовательских работ

Сотрудниками полиции и Росгвардии задержан гражданин, причастный к поджогу релейного шкафа в Архангельской области

Орловская область планирует войти в число национальных туристических маршрутов с проектом «Бирюзовое кольцо России»


Прогноз погоды в Крыму на 10 августа

Прогноз погоды в Крыму на понедельник

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа

Прогноз погоды в Крыму на 12 августа


Пробежку «5 верст» псковичей призвали провести 12 августа самостоятельно

Американец Крейн восхитился чистотой и гостеприимством Ростова

Австрийские ученые заявили, что им удалось отмотать время назад

"МК": в Москве мигрант поцеловал чужого ребенка на заправке














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *