La Nebulosa del Cangrejo es un resto de supernova resultante de la explosión de una supernova observada en 1054. Se encuentra a unos 6,300 años luz de distancia y mide aproximadamente 11 años luz. En el centro hay un púlsar que gira rápidamente y alimenta la nebulosa con radiación. La nebulosa sirve como evidencia de que las explosiones de supernova pueden producir púlsares y proporciona una ventana para estudiar el Sol y otros cuerpos celestes.
1. Nebulosa del Cangrejo 1
Nebulosa del Cangrejo
Nebulosa del Cangrejo.
Datos de observación:
Época J2000.0|J2000.0
Ascensión recta [1]
05h 34m 31,97s
Declinación [1]
+22° 00′ 52,1″
Distancia [2]
6.300 al (1.930 pc )
Magnitud aparente (V) +8,4[3]
Tamaño aparente (V) [3]
6 × 4 minutos de arco
Constelación Tauro
Características físicas
Radio 3 al
Magnitud absoluta (V) -3,2[3]
Otras características Tiene un pulsar óptico
Otras designaciones [1] [1] [1] [1] [1]
M1, NGC 1952, SN 10541952, Taurus A, Taurus X-1
La Nebulosa del Cangrejo (también conocida como M1, NGC 1952, Taurus A y Taurus X-1) es un resto de
supernova de tipo plerión resultante de la explosión de una supernova en el año 1054 (SN 1054). La nebulosa fue
observada por vez primera en el año 1731 por John Bevis. Es el resto de una supernova que fue observada y
documentada, como una estrella visible a la luz del día, por astrónomos chinos y árabes el 5 de julio del año 1054. La
explosión se mantuvo visible durante 22 meses. Con este objeto, Charles Messier comenzó su catálogo de objetos no
cometarios. Situado a una distancia de aproximadamente 6.300 años luz (1.930 pc[2]) de la Tierra, en la constelación
de Tauro, la nebulosa tiene un diámetro de 6 años luz (1,84 pc) y su velocidad de expansión es de 1.500 km/s.
El centro de la nebulosa contiene un púlsar, denominado PSR0531+121, que gira sobre sí mismo a 30 revoluciones
por segundo, emitiendo también pulsos de radiación que van desde los rayos gamma a las ondas de radio. El
descubrimiento de la nebulosa produjo la primera evidencia que concluye que las explosiones de supernova
producen pulsares.
La nebulosa sirve como una fuente de radiación útil para estudiar cuerpos celestes que la ocultan. En las décadas de
1950 y 1960, la corona solar fue cartografiada gracias a la observación de las ondas de radio producidas por la
Nebulosa del Cangrejo que pasaban a través del Sol. Más recientemente, el espesor de la atmósfera de Titán, satélite
de Saturno, fue medido conforme bloqueaba los rayos X producidos por la nebulosa.
2. Nebulosa del Cangrejo 2
Orígenes
La Nebulosa del Cangrejo fue observada por primera vez en 1731 por John Bevis y redescubierta
independientemente en 1758 por Charles Messier mientras observaba el paso de un cometa brillante. Messier la
catalogó como la primera entrada de su catálogo de objetos celestes no cometarios, llamado hoy en día Catálogo
Messier. William Parsons, tercer conde de Rosse, observó la nebulosa en el Castillo de Birr en la década de 1840,
refiriéndose al objeto como la Nebulosa del Cangrejo, dado que un dibujo que realizó de ésta se asemejaba a un
cangrejo.[4]
Al inicio del siglo XX, el análisis de las primeras fotografías de la nebulosa tomadas durante el transcurso de varios
años revelaron que la nebulosa se expandía. Determinando el origen de la expansión se dedujo que la nebulosa se
debía haber formado unos 900 años atrás. Existen documentos históricos que revelan que una nueva estrella
suficientemente brillante como para ser visible a la luz del día fue observada en la misma región del cielo por
astrónomos chinos y árabes en 1054.[5][6] Es posible que la "nueva estrella" brillante fuera observada por los anasazi
y registrada en petroglifos.[7] Dada su gran distancia y su carácter efímero, esta "nueva estrella" observada por
chinos y árabes sólo pudo haber sido una supernova, una enorme estrella en plena explosión, que una vez ha agotado
su fuente de energía por medio de fusión nuclear, se colapsa sobre sí misma.
Análisis recientes de estos documentos históricos han encontrado que la supernova que creó la Nebulosa del
Cangrejo probablemente ocurrió en abril o principios de mayo de 1054, alcanzando su máximo brillo con una
magnitud aparente entre −7 y −4,5 en julio, siendo más brillante que cualquier otro objeto celeste en la noche
exceptuando la Luna. La supernova fue visible a simple vista aproximadamente durante dos años después de su
primera observación.[8] Gracias a las observaciones escritas de los astrónomos del Extremo Oriente y Oriente Medio
en 1054, la Nebulosa del Cangrejo se convirtió en el primer objeto astronómico donde se pudo reconocer una
relación con una explosión de supernova.[6]
Características físicas
En luz visible, la Nebulosa del Cangrejo consiste de
una amplia masa de filamentos de forma ovalada, de
aproximadamente 6 arcominutos de longitud y una
anchura de 4 arcominutos, rodeando una región central
de azul difuso (en comparación, la Luna llena cubre 30
arcominutos). Los filamentos son los restos de la
atmósfera de la estrella progenitora, y están
constituidos principalmente de helio e hidrógeno
ionizado, junto con carbón, oxígeno, nitrógeno, hierro,
neón y azufre. La temperatura de los filamentos está
comprendida entre los 11.000 y los 18.000 K, y su
densidad está en torno a las 1.300 partículas por cm³.[9]
En 1953, Iósif Shklovsky propuso la idea según la cual
la región azul difusa está principalmente producida por
radiación sincrotón, que es la radiación
Púlsar de la Nebulosa del Cangrejo. Esta imagen combina electromagnética generada por los electrones que viajan
información óptica del Telescopio espacial Hubble (en rojo) e en trayectorias curvilíneas a velocidades que alcanzan
imágenes de rayos X del Observatorio de rayos X Chandra (en azul).
la mitad de la velocidad de la luz.[10] Tres años más
tarde, la hipótesis fue confirmada por medio de
observaciones. En la década de 1960 se descubrió que la causa de las trayectorias curvilíneas de los electrones es el
fuerte campo magnético producido por una estrella de neutrones ubicada en el centro de la nebulosa.[11]
3. Nebulosa del Cangrejo 3
La Nebulosa del Cangrejo es un ejemplo típico de resto de supernova de tipo pleriónico. Un plerión se caracteriza
porque su energía procede de la rotación del púlsar y no del material arrojado al medio interestelar durante la
explosión de la supernova.
La Nebulosa del Cangrejo se expande a una velocidad de 1.500 km/s,[12] medida por el efecto Doppler del espectro
de la nebulosa. Por otro lado, las imágenes tomadas con varios años de diferencia muestran la lenta expansión
angular aparente en el cielo. Comparando esta expansión angular con la velocidad de expansión determinada por
espectroscopía (corrimiento al rojo) se pudo estimar la distancia de la nebulosa respecto el Sol, obteniendo una
distancia de aproximadamente 6.300 años luz, y un tamaño de alrededor de 11 años luz para la nebulosa.[2]
Rastreando el origen de la expansión consistentemente, y utilizando su velocidad como se observa hoy en día, es
posible determinar la fecha de la formación de la nebulosa, es decir, la fecha de la explosión de la supernova.
Haciendo este cálculo se obtiene una fecha que corresponde a varias décadas después del año 1054. Una explicación
plausible de este desfase sería que la velocidad de expansión no ha sido uniforme, sino que se ha acelerado después
de la explosión de la supernova.[13] Esta aceleración sería debida a la energía del púlsar que alimentaría el campo
magnético de la nebulosa, la cual se expande y empuja a los filamentos de la nebulosa hacia el exterior.[14]
Los cálculos de la masa total de la nebulosa permiten estimar la masa de la estrella progenitora de la supernova. Las
estimaciones de la cantidad de materia contenida en los filamentos de la Nebulosa del Cangrejo varían entre una y
cinco masas solares;[15] aunque otras estimaciones basadas en investigaciones del Púlsar del Cangrejo ofrecen
valores diferentes.
Estrella central
En el centro de la Nebulosa del Cangrejo se encuentran
en apariencia dos estrellas poco brillantes, una de las
cuales es la estrella responsable de la existencia de la
nebulosa. Ésta se identificó en 1942, cuando Rudolf
Minkowski descubrió que su espectro óptico era
extremadamente inusual y no se parecía al de una
estrella normal.[16] En 1949, se descubrió que la región
alrededor de la estrella era una gran fuente de ondas de
radio[17] y en 1963 se descubrió que también lo era de
rayos X,[18] y fue identificado como uno de los objetos
celestes más brillantes en rayos gamma en 1967.[19] Esta secuencia de imágenes tomadas por el Telescopio espacial
Luego, en 1968, se descubrió que la estrella emitía su Hubble muestra los cambios de la parte interior de la Nebulosa del
radiación en pulsos rápidos, convirtiéndose en uno de Cangrejo durante un periodo de cuatro meses. Créditos: NASA/ESA.
los primeros púlsares en ser identificado, y el primero
en estar asociado a un resto de supernova.
Los púlsares son fuentes de potentes radiaciones electromagnéticas emitidas en breves y constantes pulsos muchas
veces por segundo. Fueron un gran misterio cuando se descubrieron en 1967, y el equipo que identificó el primero
consideró la posibilidad de que podía ser una señal de una civilización avanzada.[20] No obstante, el descubrimiento
de una fuente de radio pulsante en el centro de la Nebulosa del Cangrejo fue una fuerte evidencia de que los púlsares
no eran señales de extraterrestres sino que se formaban a partir de explosiones de supernovas. Hoy en día se sabe que
son estrellas de neutrones de rápida rotación cuyos potentes campos magnéticos concentran sus emisiones de
radiación en rayos estrechos. El eje del campo magnético no está alineado con el de su rotación, la dirección del haz
barre el cielo siguiendo un círculo. Cuando, por azar la dirección de un haz cruza la de la Tierra, el pulso es
observado. Así, la frecuencia de los pulsos es una medida de velocidad de rotación de la estrella de neutrones.
4. Nebulosa del Cangrejo 4
El púlsar del Cangrejo tiene un diámetro estimado comprendido entre 28 y 30 kilómetros;[21] emite pulsos de
radiación cada 33 milisegundos.[22] Los pulsos son emitidos en longitudes de onda dentro del espectro
electromagnético, desde ondas de radio hasta rayos X. Como todos los púlsares aislados, la frecuencia de los pulsos
disminuye de forma regular muy ligeramente, indicando que el púlsar se desacelera gradualmente. Sin embargo,
ocasionalmente, su periodo de rotación muestra cambios drásticos, llamados 'interferencias', que se cree que son
causados por repentinos reajustes en la estructura interna de la estrella de neutrones. La energía liberada a medida
que el púlsar se desacelera es enorme, y provoca la emisión de radiación sincrotrón de la Nebulosa del Cangrejo, la
cual tiene una luminosidad total 75.000 veces mayor que la del Sol.[23]
La enorme energía emitida por el púlsar crea una región particularmente dinámica en el centro de la Nebulosa del
Cangrejo. Si bien la mayoría de los objetos astronómicos evolucionan tan lentamente que los cambios son visibles
únicamente en escalas de tiempo de muchos años, las partes centrales de la Nebulosa del Cangrejo muestran cambios
en escalas de tiempo de apenas unos pocos días.[24] La parte más dinámica en la zona central de la nebulosa es el
punto donde el viento ecuatorial del púlsar choca contra la materia circundante de la nebulosa, formando una onda de
choque. La forma y la posición de esta zona cambia rápidamente, con el viento ecuatorial que se comporta como una
serie de remolinos que se acentúan, brillan y después se atenúan a medida que se alejan del púlsar muy lejos dentro
el cuerpo principal de la nebulosa.
Estrella progenitora
La estrella que se convirtió en supernova y dio origen a
la Nebulosa del Cangrejo mediante su explosión es la
llamada estrella progenitora.
Los modelos teóricos de explosiones de supernovas
sugieren que la estrella progenitora que creo la
Nebulosa del Cangrejo debió haber tenido una masa de
entre ocho y doce masas solares. Las estrellas con una
masa inferior a ocho masas solares son consideradas
demasiado ligeras como para producir explosiones de
supernova, y finalizan su vida produciendo una
nebulosa planetaria, mientras que aquellas mayores de
doce masas solares producen una nebulosa con una
composición química distinta a la observada en el seno
de la Nebulosa del Cangrejo.[25]
La Nebulosa del Cangrejo vista en infrarrojo por el Telescopio
espacial Spitzer. Uno de los principales problemas provocados por el
estudio de la Nebulosa del Cangrejo es que la masa
combinada de la nebulosa y el púlsar suman considerablemente menos que la masa estimada de la estrella
progenitora, siendo una incógnita por resolver la diferencia entre estas dos masas.[15] Para estimar la masa de la
nebulosa se mide la cantidad total de luz emitida, dada la temperatura y la densidad de la nebulosa, y se deduce la
masa requerida para emitir la luz observada. Las estimaciones oscilan entre 1 y 5 masas solares, siendo el valor
generalmente aceptado de 2 ó 3 masas solares.[25] Se estima que la masa de la estrella de neutrones estaría
comprendida entre 1,4 y 2 masas solares.
La teoría predominante que trata de explicar la masa faltante de la nebulosa considera que una proporción
considerable de la masa de la estrella progenitora fue eyectada por un rápido viento estelar antes de la explosión de
supernova, como es el caso de numerosas estrellas masivas como las estrellas de Wolf-Rayet. Sin embargo, un
viento así habría creado un cascarón alrededor de la nebulosa. Aunque se han llevado a cabo varios intentos para
observar el supuesto cascarón usando diferentes longitudes de onda, nadie ha logrado encontrarlo.[26]
5. Nebulosa del Cangrejo 5
Observacional
Tauro se alza pronto en las noches del invierno boreal, con sus largas astas apuntando hacie el nordeste. La nebulosa
del Cangrejo, se halla poco más de 1 grado al noroesta de Zeta Tauri, la estrella que marca la punta del cuerno
sudoriental. Este intrigante objeto, que ostenta el número uno del catálogo de Charles Messier, consiste en los
residuos gaseosos dejados por una explosión de supernova registrada por astrónomos chinos y japoneses en el año
1054.
Se trata de uno de los escasos remanentes de supernova que pueden detectarse con prismáticos, a condición de que el
cielo esté lo bastante oscuro. Con unas dimensiones angular de tan sólo 6x4 minutos de arco, al observarla con
prismáticos de 7x50 aparece como una estrella algodonosa, con más aumentos (prismáticos 20x50), aparece como
algo más que eso, pero sin detalles, como poco más que una estrella engordada. Con telescopios de 100 mm a 200
mm y aumentos medios se muestra como un óvalo difuso sin textura interna. Por desgracia, al incrementar los
aumentos no mejoran los detalles. Sin embargo, con instrumentos mayores se percibe el carácter dentado del borde y
aparecen filamentos en las regiones externas de la nebulosa. Las fotografías de larga exposición y las imágenes
digitales (CCD), muestran un objeto bello y atormentado, entrecruzado por bucles del gas arrastrado por las ondas de
choque generadas en la explosión de la supernova.
En el corazón de la nebulosa del Cangrejo permanece el núcleo de la estrella que estalló, un cuerpo que rota a gran
velocidad debido al impulso que recibió en la explosión que se observó en la Tierra. Pero con magnitud 16, sólo
puede observarse con telescopios grandes. Este astro consiste casi por entero en neutrones comprimidos y posee un
diámetro aproximado de 10 kilómetros. Más sorprendente aún es que la estrella de neutrones emite un destello de
ondas de radio concentradas en dirección a la Tierra con cada rotación, como un faro marítimo, 30 veces por
segundo. Este tipo de objeto se denomina púlsar.
Tránsito por los cuerpos del Sistema Solar
La Nebulosa del Cangrejo se encuentra
aproximadamente a 1,5° de la eclíptica—el plano que
contiene la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Esto
significa que la Luna — y ocasionalmente, los planetas
— pueden transitar u ocultar la nebulosa. Aunque el
Sol no transita la nebulosa, su corona pasa enfrente de
ésta. Estos tránsitos y ocultaciones pueden usarse para
analizar tanto la nebulosa como el objeto que pasa
enfrente de ella, observando cómo la radiación de la
nebulosa es alterada por el cuerpo en tránsito.
Los tránsitos lunares se han usado para trazar un mapa
de las emisiones de rayos X de la nebulosa. Antes del
lanzamiento de satélites dedicados a la observación de
rayos X, como el XMM-Newton o el Observatorio de
rayos X Chandra, los telescopios de observación en
rayos X generalmente tenían muy poca resolución
óptica. Inversamente, la posición de la Luna es
conocida con mucha precisión. Así, cuando ésta pasa Imagen del Telescopio espacial Hubble de una pequeña región de la
Nebulosa del Cangrejo, que muestra su intrincada estructura de
enfrente de la nebulosa, las variaciones en el brillo de la
filamentos. Créditos: NASA/ESA.
nebulosa pueden usarse para crear mapas de emisiones
6. Nebulosa del Cangrejo 6
de rayos X.[27] Cuando los rayos X fueron observados por primera vez desde la nebulosa, una ocultación lunar fue
usada para determinar la posición exacta de su origen.[18]
La corona solar pasa enfrente de la Nebulosa del Cangrejo cada mes de junio. Las variaciones en las ondas de radio
recibidas desde la Nebulosa del Cangrejo en ese momento pueden usarse para deducir detalles sobre la densidad y
estructura de la corona. Las primeras observaciones establecieron que la corona se extendía a distancias más grandes
de lo que se había pensado anteriormente; las observaciones posteriores descubrieron que la corona presentaba
variaciones considerables de densidad.[28]
Muy raramente, Saturno transita la Nebulosa del Cangrejo. Su último tránsito, en 2003, fue el primero desde 1296;
no ocurrirá otro hasta 2267. Los científicos usaron el Observatorio de rayos X Chandra para observar la luna de
Saturno Titán durante su tránsito enfrente de la nebulosa, y descubrieron que la 'sombra' de rayos X de Titán era
mayor que su superficie sólida, debido a la absorción de rayos X por su atmósfera. Estas observaciones pudieron
establecer que el grosor de la atmósfera de Titán es de 880 km.[29] El tránsito del planeta Saturno propiamente no
pudo observarse, porque el telescopio Chandra estaba pasando a través de los cinturones de Van Allen en ese
momento.
La Nebulosa del Cangrejo en la ficción
La Nebulosa del Cangrejo aparece en sucesivas ocasiones en obras de
ficción. En particular, se pueden citar:
• En la historia de ciencia ficción First Contact (Astounding, mayo de
1945) escrita por Murray Leinster, el primer encuentro entre unos
terrícolas y una raza extraterrestre sucede en la Nebulosa del
Cangrejo.
• En el libro Dave Barry Slept Here: A Sort of History of the United
States, la Nebulosa del Cangrejo es cedida por España a los Estados
Unidos, junto con Cuba, Puerto Rico, las Filipinas, Guam, la Isla
Wake, Australia, Snooze Island, la Antártida y Francia después de
su derrota en la Guerra Hispano-Estadounidense por los Boston
Celtics en la batalla de la colina de San Juan. Compuesto de tres colores de la famosa Nebulosa
del Cangrejo (también conocida como Messier 1),
• En la serie Colony in Space de Doctor Who, el maestro revela que la como se ha observado con el instrumento FORS2.
creación de la Nebulosa del Cangrejo es el resultado de la prueba de Cortesia: ESO.
la Doomsday Weapon, una arma que puede proyectar antimateria a
velocidades superluminales, por una Super Raza del planeta Exariux (o Uxarius).
• En la película Colega, ¿Dónde está mi coche? dos hombres del espacio exterior invitan a una secta obsesionada
con los extraterrestres a una fiesta en la Nebulosa del Cangrejo.
• La primera parte de la canción 'To the Quasar' de la banda holandesa Ayreon, en el álbum Universal Migrator Part
2: Flight of the Migrator, está dedicada a éste objeto, más concretamente al púlsar central.
7. Nebulosa del Cangrejo 7
Referencias
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8. Nebulosa del Cangrejo 8
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Journal, v. 607, p. 1065-1069. Junio de 2004. Las imágenes del Chandra usadas por Mori et al pueden verse aquí (http:/ / chandra. harvard.
edu/ photo/ 2004/ titan/ ).
Enlaces externos
• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre la Nebulosa del CangrejoCommons.
• Imágenes Celestes: M1, la Nebulosa del Cangrejo - Astroseti.org (http://www.astroseti.org/vernew.
php?codigo=1698)
• La nebulosa del Cangrejo (http://www.inaoep.mx/~rincon/cangrejo.html) en las páginas del INAOE
• Foto del Púlsar de la Nebulosa del Cangrejo - Astromia.com (http://www.astromia.com/fotouniverso/
pulsarcangrejo.htm)
• Nebulosa del Cangrejo (http://www.iac.es/gabinete/difus/ruta/foto8.htm) en el IAC
• Vídeos Proyecto Celestia (http://celestia.albacete.org/celestia/celestia/videos.htm) Puedes contemplar un
vídeo del paso (simulado) a través de la nebulosa del Cangrejo (vídeo nº 19) y otro sobre el Púlsar del Cangrejo
(vídeo nº 21).
• Imágenes de la Nebulosa del Cangrejo en ESA/Hubble (http://www.spacetelescope.org/images/archive/
freesearch/crab+nebula/viewall/1)
• Nebulosa del Cangrejo - SEDS Messier (http://www.seds.org/messier/m/m001.html) (en inglés)
• Imágenes de la Nebulosa del Cangrejo (http://chandra.harvard.edu/photo/0052/) del Observatorio de rayos X
Chandra
• Página del Observatorio de rayos X Chandra sobre la nebulosa (http://chandra.harvard.edu/xray_sources/crab/
crab.html) (en inglés)
• Imágenes de la Nebulosa del Cangrejo (http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1996/22/
) del Telescopio espacial Hubble
• Dibujos del Lord Rosse del M1, la Nebulosa del Cangrejo (http://www.seds.org/messier/more/m001_rosse.
html) en SEDS
• Astronomy Picture of the Day (http://antwrp.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/apod/apod_search?m1) (en inglés)
• NightSkyInfo.com - M1, la Nebulosa del Cangrejo (http://www.nightskyinfo.com/archive/
m1_supernova_remnant) (en inglés)
9. Fuentes y contribuyentes del artículo 9
Fuentes y contribuyentes del artículo
Nebulosa del Cangrejo Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=54716637 Contribuyentes: .Sergio, Aeveraal, Antonorsi, Ctirado, Dodo, Earthandmoon, Elisardojm, Emijrp, FViolat,
Fran Ara, Gonn, Henrykus, Huble, Ibonespirineos, Jcortina, Jed, Jkbw, Jmencisom, Joseaperez, Jovalcis, Kordas, Lopezmts, Miss Manzana, Moriel, Mutari, Nilfanion, Ninovolador, Paintman,
PasabaPorAqui, Pieter, Piolinfax, Roberto Fiadone, Romanm, Sms, Tano4595, Taragui, UA31, VanKleinen, Vivero, Xenoforme, 28 ediciones anónimas
Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes
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X-Ray: NASA/CXC/ASU/J. Hester et al.
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