Nya upptäckter om Krabbnebulosan

– I rymden finns kalla moln som innehåller gas och stoft, och enligt vissa teorier kommer större delen av stoftet från supernovarester. Bakgrunden till detta arbete är våra undersökningar av små stoftrika klumpar, som vi kallar globuletter, och som finns i nebulosor som omger nybildade stjärnhopar. Till vår förvåning upptäckte vi att det finns rikligt med snarlika objekt även i Krabbnebulosan. Vi beslöt att syna dessa närmare för att ta reda på hur de skiljer sig från globuletterna, säger Tiia Grenman, doktorand i tillämpad fysik vid Luleå tekniska universitet.

Bilder från Hubbleteleskopet

Tillsammans med Gösta Gahm, professor i astronomi vid Stockholms universitet, och Erik Elfgren, doktor i fysik och universitetslektor i energiteknik vid Luleå tekniska universitet, har Tiia Grenman analyserat en uppsättning av bilder tagna med Hubbleteleskopet (HST). De hittade 92 små objekt med en medelradie på 500 astronomiska enheter (1), som de kallar globuler, var och en med en massa som bara är några få gånger större än jordens massa.

– Från bilder tagna med HST över 20 år upptäckte vi att globulerna rör sig mycket snabbt, med mer än 1000 km/sek i riktning ut från centrum, och de följer med i nebulosans expansion. Stoftet kommer slutligen hamna i den omgivande rymden. Från mätningar vid olika våglängder kunde vi visa att kornens storlek är densamma som de interstellära kornens. Stoftkorn från supernovarester är således en viktig källa till rymdstoft, säger Tiia Grenman.

– Slutligen presenterade vi en teori om globulernas ursprung där embryon till stoftkorn bildas i gasbubblor, turbulenta celler, i atmosfären i jättestjärnan som exploderade och gav upphov till Krabbnebulosan. Kornen kan sedan processas vidare under expansionen.

Den mest intressanta slutsatsen i artikeln sammanfattar Tiia Grenman så här:

– Att Krabbnebulosans globuler totalt har dubbelt så mycket stoft än det man härlett för en annan supernovarest, SNR 1987A, och att stoftet kastas ut till den omgivande rymden.

Stoft från supernovor

I ett större perspektiv så kommer stoftet från supernovan att berika det interstellära mediet (2) med små korn liknande normala interstellära korn. Interstellärt stoft kan således delvis ha sitt ursprung i supernovor. Det är ur sådant material som jorden och våra grannplaneter en gång bildades.

– Vår studie ger en liten pusselbit i vår strävan att förstå fysikaliska processer i supernovor och det interstellära mediet. Men resultaten väcker också nya frågor, till exempel om stoftkornens ursprung. Det som varit roligast med studien är att upptäcka något nytt och att bidra med andra synvinklar inom detta område, säger Tiia Grenman.

Nästa steg i forskningen är att för första gången kunna urskilja globulerna i infrarött ljus med James Webb Space Telescope, som ska gå i bana runt jorden 2017. Det kan ge viktig information om stoftet är kallt eller varmt.

Artikeln kommer att publiceras i den Europeiska tidskriften Astronomy & Astrophysics. Den har också uppmärksammats i Cassiopeiabloggen, amerikanska phys.org (där den delats 576 gånger), samt den ryska nyhetssiten Astronovosti.

(1) = en astronomisk enhet är lika med avståndet mellan jorden och solen.

(2) = det interstellära mediet är den materia, främst i form av gas, plasma och rymdstoft, som finns mellan stjärnorna i universum. 

Artikeln i media