Messier 1 – de Krabnevel
Messier 1 is een supernovarestant in de richting van het sterrenbeeld Taurus – Stier. Het object is ook bekend als de Krabnevel.
De nevel is ongeveer 6500 lichtjaar van de Aarde verwijderd. Het is het expanderende restant van een ster die zijn leven als supernova is geëindigd. Deze supernova werd in 1054 waargenomen door o.a. Chinese astronomen. De nevel heeft de aanduiding NGC 1952 in de New General Catalogue.
De Krabnevel is ontstaan als gevolg van een hele heldere supernovagebeurtenis die bijna twee jaar lang met het blote oog zichtbaar was. Het restant van de supernova werd in 1731 door de Engelse astronoom John Bevis ontdekt.
In 1758 ontdekte Charles Messier het object onafhankelijk van Bevis. Messier was op zoek naar een komeet waarvan Edmond Halley de terugkeer had voorspeld.
Messier 1 wordt ook geclassificeerd als een pulsarwindnevel. Dit betekent dat de nevel is gemaakt van het materiaal dat wordt uitgestoten door een pulserende neutronenster die interageert met interstellair gas en het magnetische veld van de pulsar zelf.
De Krabnevel dijt uit met een snelheid van ongeveer 1500 kilometer per seconde. In het midden bevinden zich twee zwakke sterren waarvan er eentje de neutronenster is.
De nevel is opmerkelijk vanwege zijn ingewikkelde structuur, met filamenten van zich die te zien zijn in zichtbaar licht. De nevel bevat voldoende stof, bestaande uit koolstof en silicaten, om 30.000 – 40.000 aardes te maken.
Onderzoek van de nevel leverde definitief bewijs dat supernovagebeurtenissen de grondstoffen voor de eerste vaste deeltjes creëerden.
Messier 1 is de sterkste bekende bron van röntgen- en gammastraling aan de sterrenhemel. In het centrum bevindt een pulsar, een neutronenster met een diameter van 25 – 30 kilometer. De kern van de ster zendt pulsen van straling uit van gammastraling tot radiogolven. De neutronenster draait 30,1 keer per seconde om zijn as.
Dit is handig voor het bestuderen van objecten die voor de nevel langsgaan en de straling blokkeren, zoals de Zon of de manen die rond de planeten in het zonnestelsel draaien. In 2003 gebruikten astronomen dit om de dikte van de atmosfeer van Titan (de grootste maan van Saturnus) te bepalen en halverwege de 20ste eeuw gebruikten astronomen dit om de corona van de Zon in kaart te brengen.
De Krabnevel heeft een schijnbare helderheid van magnitude 8,4 en is niet zichtbaar met het blote oog. Onder uitstekende omstandigheden is de nevel als een zwak vlekje in een verrekijker zichtbaar.
In telescopen met een opening van 10 cm is er een hint van de streepstructuur in het centrum van de nevel zichtbaar en in de meeste kleinere telescopen lijkt de nevel op een komeet zonder staart. De filamenten en details van de structuur van de nevel zijn onder goede omstandigheden alleen zichtbaar in grote telescopen en op fotografische opnames.
Af en toe flitst de Krabnevel op. In 2013 werd een flits geregistreerd toen de nevel een piek in gammastraling vertoonde die drie keer zo intens was als gebruikelijk. In april 2011 werd een bijzonder heldere uitbarsting geregistreerd die de nevel ongeveer 30 keer helderder maakte dan normaal. Er wordt vermoed dat het opvlammen wordt veroorzaakt door de wind van de pulsar.
Wetenswaardigheden
De Krabnevel heeft een doorsnede van ongeveer 11 lichtjaar. Dit kot overeen met een schijnbare diameter van 7 boogminuten. De nevel bevindt zich in de Perseusarm van ons sterrenstelsel.
De Krabnevel was het eerste object dat in Messiers catalogus werd opgenomen en is nog steeds een van de meest bestudeerde objecten aan de nachtelijke hemel. Het zicht op de nevel wordt niet belemmerd door stof en ander interstellair materiaal, hierdoor is de nevel beter te bestuderen.
De nevel was ook het eerste object dat in verband werd gebracht met een historische supernovagebeurtenis.
Het restant van de supernova werd in 1732 door John Bevis ontdekt. Hij nam het op in zijn hemelatlas Uranographia Britannica. Charles Messier observeerde de nevel op 28 augustus 1758 onafhankelijk van Bevis en dacht met een komeet te maken te hebben. Toen hij zich realiseerde dat het object geen schijnbare eigenbeweging had voegde hij het op 12 september 1758 toe aan zijn catalogus. Messiers catalogus was bedoeld om objecten op te sommen die astronomen aanzagen voor kometen en de Krabnevel was het eerste object op zijn lijst.
De supernovagebeurtenis in 1054 was zo helder dat hij 23 dagen lang overdag zichtbaar was. Dit werd dor astronomen in het Verre Oosten (o.a. China, Korea geregistreerd.
Omstreeks 1844 werd de nevel door de Britse astronoom Lord Rosse (William Parsons) geschetst nadat hij het object met zijn 36 inch telescoop had waargenomen. De afbeelding leek op een krab en zo kreeg de nevel dan ook zijn naam. De naam bleef hangen, ook al zei Lord Rosse later dat zijn schets niet representatief was voor het uiterlijk en de structuur van de nevel toen hij die in 1848 met een 72 inch telerscoop nogmaals waarnam.
In 1892 werd de nevel m.b.v. en 50 cm telescoop voor het eerst gefotografeerd.
Pas begin 20ste eeuw stelden wetenschappers vast dat de nevel uitdijde en koppelden ze de datum van ontstaan aan de historische supernova.
In 1918 classificeerde de Amerikaanse astronoom Heber D. Curtis het object als een planetaire nevel. Pas in 1933 werd deze classificatie weerlegd. In 1921 gebruikte de Amerikaanse astronoom Carl Otto Lampland foto’s van de nevel die hij had gemaakt met een 2 inch telescoop en ontdekte bewegingen in de nevel. Hij zag dat individuele componenten in helderheid veranderden, vooral die in de buurt van het centrale paar sterren.
In 1921 ontdekte de Amerikaanse astronoom John Charles Duncan dat de nevel met een snelheid van ongeveer 0,2 boogseconden per jaar uitdijde, dit na het vergelijken van foto’s die met een tussenpoos van 11,5 jaar waren genomen. Het was de Zweedse astronoom Knut Lundmark die als eerste de nabijheid van de Krabnevel tot de historische supernova van 1054 opmerkte. In 1928 suggereerde de Amerikaanse astronoom Edwin Hubble dat de nevel geassocieerd zou kunnen worden met de historische supernova.
In 1942 gebruikte de Duitse astronoom Walter Baade de 2,5 meter Hookertelescoop om de nevel te bestuderen en traceerde het jaar van ontstaan tot 1180. Latere berekeningen veranderden de geschatte datum naar 1140. Omdat de supernova in 1054 plaatsvond, wordt aangenomen dat de expansiesnelheid van de nevel is versneld. De nevel werd in 1942 door de Nederlandse astronoom Jan Oort buiten redelijke twijfel aan de supernova van 1054 gekoppeld.
Messier 1 – Krabnevel
| Sterrenbeeld | Stier – Taurus |
| Aanduidingen | Messier 1 Krabnevel NGC 1952 |
| Type object | Nevel, supernova restant |
| Kenmerken | Optische pulsar |
| Afstand (lichtjaar – parsec) | 6500 – 2000 |
| Schijnbare helderheid (magnitude) | 8,4 |
| Absolute helderheid (magnitude) | -3,1 |
| Straal (lichtjaar – parsec) | 5,5 – 1,7 |
Pulsar
De pulsar in de Krabnevel is de snel ronddraaiende, relatief jonge neutronenster die de nevel van energie voorziet. Een neutronenster ontstaat na een supernova. Sterren komen aan hun einde als supernova wanneer ze geen brandstof meer hebben om te voorkomen dat ze in zichzelf ineenstorten; hun buitenste lagen worden de ruimte in geslingerd, waardoor een nevel ontstaat, terwijl de binnenste kernen krimpen om neutronensterren te worden.
De neutronenster die overblijft is erg klein, normaal gesproken slechts 15 – 30 kilometer in doorsnede, maar hij is wel erg dicht. De ster in de Krabnevel draait erg snel om zijn as en voltooit ongeveer 30 omwentelingen per seconde. Roterende neutronensterren zoals deze worden pulsars genoemd. Het woord is afgeleid van een samentrekking van de term “pulserende ster”.
De Krabnevel is een van de krachtigste bekende pulsars. Hij verlicht de nevel in elke golflengte, van radio tot gammastraling. De optische pulsar heeft een diameter van ongeveer 20 kilometer.
De röntgenstraling die door de nevel wordt uitgezonden, werd in april 1963 ontdekt en de bron werd vervolgens Taurus X-1 genoemd, na verdere waarneming concludeerden astronomen dat de röntgenstraling afkomstig is van een gebied dat tenminste 2 boogminuten groot is en dat de röntgenstraling van de nevel ongeveer 100 keer intenser is dan de energie die in zichtbaar licht wordt uitgezonden. De helderheid van de nevel in zichtbaar licht vertaalt zich in een absolute helderheid van magnitude -3,2, wat de Krabnevel meer dan 1000 keer helderder maakt dan de Zon. De helderheid over alle spectrale bereiken wordt geschat op 100.000 keer die van de Zon.
De Italiaanse astrofysicus Franco Pacani voorspelde in de jaren ’60 het bestaan van een neutronenster om de helderheid van de nevel te verklaren.
De Krabpulsar (PSR B0531+21) werd op 9 november 1968 ontdekt. De pulserende radiobron werd gevonden met behulp van de 300 meter Arecibo-radiotelescoop in Puerto Rico.
Op 15 januari 1969 observeerden astronomen van de Steward-sterrenwacht in Tucson, Arizona, de nevel met een 36 inch telescoop en ontdekten dat de Krabpulsar met een periode van 33.085 milliseconden flitste. De kennis van de exacte leeftijd van de pulsar hielp astronomen bij het bestuderen van deze objecten en hun fysieke eigenschappen. De enige andere pulsar die verbonden is met een bekende supernova bevindt zich in het sterrenbeeld. Het is de pulsar 3C58 die gekoppeld wordt aan supernova SN 1181. De ontdekking van de pulsar in de Krabnevel bevestigde de theorie dat neutronensterren worden gevormd in bepaalde typen supernovagebeurtenissen.
De pulsar werd voor het eerst echt ontdekt in 1967 door Charles Schisler, een officier van de Amerikaanse luchtmacht, die een radiobron ontdekte en de positie ervan bepaalde en die overeenkwam met die van de Krabnevel. Schisler ontdekte later een aantal andere pulsars, maar de luchtmacht publiceerde zijn ontdekkingen nooit omdat ze dachten dat ze niet belangrijk waren voor de luchtmacht.
De Krabpulsar zendt pulsen uit in elk deel van het elektromagnetische spectrum en voedt de nevel. De rotatiesnelheid, 30 keer per seconde, neemt langzaam af, met 38 nanoseconden per dag, omdat de pulsarwind veel van zijn energie wegvoert. De draaiende neutronenster heeft een visuele helderheid van magnitude 16 in zichtbaar licht en een absolute helderheid van magnitude 4,5, ongeveer hetzelfde als de Zon in zichtbar licht.
Supernova
SN 1054, de supernova die de Krabnevel creëerde, werd oorspronkelijk op 4 juli 1054 voor Chinese astronomen gezien. Ze documenteerden het als een “gastster”, een nieuwe ster aan de hemel die vier keer helderder leek dan de planeet Venus.
Op het hoogtepunt had de supernova een visuele helderheid van magnitude -6 en was hij 23 dagen overdag te zien. De gebeurtenis was ‘s nachts 653 dagen lang met het blote oog zichtbaar. Het was een paar maanden lang, naast de Maan, het helderste object aan de hemel. SN 1054 kreeg de variabele steraanduiding CM Tauri.
De ster die supernova werd, was 12 tot 15 keer zo zwaar als de Zon en veranderde in een kleine neutronenster die snel ronddraait en stellair materiaal uitwerpt.
Locatie
De Krabnevel bevindt zich in de buurt van de zuidelijke hoorn van de hemelse stier. De zuidelijke hoorn wordt gemarkeerd door de ster Zeta Tauri. Deze ster is van de 3de magnitude. De nevel is ongeveer 1° ten noorden en 1° ten westen van Zeta Tauri te vinden. De Krabnevel is in de maand januari het beste te bekijken.
Messier 1 bevindt zich slechts 1,5° van de ecliptica en kan dus worden bedekt door de Maan en planeten.
Eerste publicatie: 29 december 2024
