Ein zusammengesetztes Bild des Krebsnebels zeigt Röntgenstrahlen (blau und weiß), optische Daten (lila) und Infrarotdaten (pink).
Röntgen (IXPE: NASA), (Chandra: NASA/CXC/SAO) Bildverarbeitung: NASA/CXC/SAO/K. Arcand & L. Fratare
Das Magnetfeld des Krebsnebels wurde detaillierter als je zuvor kartiert. Diese aufgewühlte Masse aus heißem Gas und Staub ist eines der am besten untersuchten kosmischen Objekte, aber diese neue Karte zeigt, dass sie noch komplizierter ist als erwartet.
Niccolò Bucciantini am Arcetri Astrophysical Observatory in Italien und seine Kollegen beobachteten den Krebsnebel mit dem Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), einem Weltraumteleskop zur Untersuchung der Polarisation kosmischer Röntgenstrahlen. Die Polarisation, ein Maß für die Richtung, in der Lichtwellen oszillieren, wird teilweise durch das Magnetfeld eines Objekts bestimmt, sodass die Messung es den Forschern ermöglichte, das turbulente Feld des Krebsnebels zu verfolgen.
Und es ist turbulent, in riesigen Flecken, die nicht symmetrisch über den gesamten Nebel verteilt sind. „Dies ist ein klarer Hinweis darauf, dass selbst die komplexeren Modelle, die in der Vergangenheit unter Verwendung fortschrittlicher numerischer Techniken entwickelt wurden, die Komplexität dieses Objekts nicht vollständig erfassen“, sagte Bucciantini in a Stellungnahme.
Der Krebsnebel ist ein Supernova-Überrest, eine Wolke aus Staub und Gas, die von der Explosion eines Sterns im Jahr 1054 übrig geblieben ist. Die Explosion hinterließ auch einen Pulsar – einen sich drehenden Neutronenstern mit Strahlungsstrahlen, die von seinen Polen ausgehen – am Zentrum des Nebels.
Das Gebiet um einen Pulsar, Pulsarwindnebel genannt, ist aufgrund des starken Magnetfelds des Pulsars, des extremen Spins und der hochenergetischen Strahlung, die er aussendet, außerordentlich chaotisch. Aufgrund des allgemeinen Chaos in Pulsarwindnebeln sind sie nicht gut verstanden, aber die IXPE-Bilder halfen, die Umgebung des Krebspulsars zu enträtseln.
Die Forscher fanden Taschen von „Mikroturbulenzen“, die überhaupt nicht mit Änderungen in der Helligkeit des Nebels korrelierten, zusammen mit Variationen in der Polarisationsstruktur im Laufe der Zeit, da die Stöße des Pulsars Partikel auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Auch die Strahlung des Pulsars selbst schien fast vollständig unpolarisiert zu sein, was unerwartet war.
Die Forscher wussten, dass der Krebsnebel komplex war, aber er scheint noch komplizierter zu sein als erwartet, höchstwahrscheinlich wegen der turbulenten Flecken, die schwer zu erklären und noch schwieriger zu simulieren sind. Neue Modelle des Krebsnebels müssen diese Röntgenmessungen berücksichtigen – und neue Beobachtungen werden benötigt, um zu versuchen, die Turbulenzen im Herzen des Nebels zu erklären.
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