Alla scoperta del 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 osservatori delle stelle possono vederlo attraverso un telescopio. Sembra un debole filo di luce e gli astronomi l'hanno chiamata a lungo la Nebulosa del Granchio.

I resti spettrali di una stella morta

Questo debole oggetto dall'aspetto sfocato è tutto ciò che rimane di una stella massiccia che è morta in un'esplosione di supernova migliaia di anni fa. L'immagine recente più famosa di questa nuvola di gas caldo e polvere è stata scattata dal Telescopio spaziale Hubble e mostra dettagli incredibili del cloud in espansione. Non è esattamente come appare da un telescopio tipo cortile, ma vale comunque la pena cercare 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 sin 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 attraverso la storia

Per chiunque fosse vivo nell'anno 1054, il granchio sarebbe stato così luminoso da poterlo vedere di giorno. Fu facilmente l'oggetto più luminoso del cielo, oltre al Sole e alla Luna, per diversi mesi. Quindi, come fanno tutte le esplosioni di supernova, ha iniziato a svanire. Gli astronomi cinesi hanno notato la sua presenza nel cielo come una "stella ospite", e si pensa che anche il popolo Anasazi che viveva nel sud-ovest del deserto degli Stati Uniti abbia notato la sua presenza. Stranamente, non ci sono menzioni di esso nelle storie europee dell'epoca, il che è piuttosto strano, dal momento che c'erano persone che osservavano il cielo. Alcuni storici hanno suggerito che forse guerre e carestie hanno impedito alle persone di prestare molta attenzione ai luoghi celesti. Qualunque, i motivi, le menzioni storiche di questo spettacolo meraviglioso fossero 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 fosse un granchio. Con il telescopio da 36 pollici, non era in grado di risolvere completamente la rete colorata di gas caldo attorno alla pulsar. Tuttavia, ha provato di nuovo qualche anno dopo con un telescopio più grande e poi ha potuto vedere maggiori dettagli. Notò che i suoi primi disegni non rappresentavano la 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 accorciano in "SNR"). Sono creati quando una stella molte volte la massa del Sole collassa su se stessa e poi si rimbalza in un'esplosione catastrofica. Questa si chiama supernova.

Perché la stella fa questo? Le stelle massicce finiscono per esaurire il carburante nei loro nuclei nello stesso momento in cui stanno perdendo i loro strati esterni nello spazio. Quell'espansione del materiale stellare si chiama "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 segno distintivo di una stella che sta invecchiando e sta morendo, in particolare se succede MOLTO.

Ad un certo punto, la pressione esterna dal nucleo non può trattenere l'enorme peso degli strati esterni, collassano dentro e poi tutto esplode in un violento scoppio di energia. Ciò invia enormi quantità di materiale stellare nello spazio. Questo costituisce il "residuo" che vediamo oggi. Il nucleo rimanente della stella continua a contrarsi sotto la sua stessa gravità. Alla fine, forma un nuovo tipo di oggetto chiamato stella di neutroni.

The Crab Pulsar

La stella di neutroni nel cuore del granchio è molto piccola, probabilmente a pochi chilometri di larghezza. Ma è estremamente denso. Se qualcuno avesse una lattina di zuppa piena di materiale stellare di neutroni, avrebbe circa la stessa massa della Luna terrestre! 

La pulsar stessa è 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 PULSating stARS). 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 fluisce via dalla nuvola praticamente in ogni lunghezza d'onda, dai fotoni radio a bassa energia ai raggi gamma più alti di energia.

La nebulosa del vento Pulsar

La Nebulosa del Granchio viene anche definita 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 proprio campo magnetico della pulsar. I PWN sono spesso difficili da distinguere dai SNR, poiché spesso sembrano molto simili. In alcuni casi, gli oggetti appariranno con un PWN ma senza SNR. La Nebulosa del Granchio contiene un PWN all'interno del SNR e appare come una sorta di area nuvolosa nel mezzo dell'immagine HST.

Gli astronomi continuano a studiare il granchio e tracciare il movimento verso l'esterno delle sue nuvole residue. La pulsar rimane un oggetto di grande interesse, così come il materiale che si "illumina" mentre oscilla il suo raggio simile a un proiettore durante la sua rotazione. 

A cura di Carolyn Collins Petersen.