Mgławica Kraba, czyli niebo przez lornetkę. Poznaj jeden z najbardziej majestatycznych obiektów na nocnym niebie

W tym artykule:

1. Mgławica Kraba – historia obserwacji
2. Natura oraz pochodzenie Mgławicy Kraba
3. Właściwości fizyczne mgławicy Kraba
4. Mgławica Kraba a inne obiekty mgławicowe

Mgławica Kraba – historia obserwacji

Mgławica Kraba po raz pierwszy została zaobserwowana w 1731 roku przez angielskiego astronoma, Johna Bevisa. Ówczesny stan wiedzy nie pozwalał jednak zrozumieć, czym obiekt jest. Przykładowo Galaktyka Andromedy znana była w tamtym okresie jako Mgławica Andromedy, mimo że wyraźnie różniła się nieco od pozostałych tego typu obiektów. Bagatelizowano to, ponieważ uznano, że Droga Mleczna jest jedyną galaktyką we Wszechświecie.

Również i tej sytuacji nie ułatwiał stan techniki. Bevis odkrył Mgławicę Kraba przy pomocy lornetki i nazwał ją „niewielkim obłokiem w gwiazdozbiorze Byka”. Na dokładniejsze obserwacje musiała czekać ponad 100 lat.

W 1845 roku został ukończony największy teleskop zwierciadłowy XIX wieku. Słynny „Lewiatan z Parsonstown” był odpowiedzialny za cały szereg pierwszych obrazów głębokiego nieba, w tym właśnie mgławicy Kraba. Podczas pierwszych obserwacji dostrzeżono w niej podobieństwo do skorupiaka i właśnie wtedy nadano jej obecną nazwę. Nazwę, która utrzymała się do dziś, mimo że późniejsze obserwacje zatarły podobieństwo mgławicy do zwierzęcia.

Poznajcie radioteleskop, który sięga do początków czasu. Anteny LOFAR znajdują się także w Polsce

Ten radioteleskop nie wygląda jak konstrukcje znane z filmów. Zamiast ogromnej stalowej czaszy – rozsiane po wielu miejscach Europy pola wypełnione prostymi antenami. Razem tworzą one wielki ...

Późniejszych odkryć dokonano za pomocą spektroskopu. W dużym uproszczeniu: spektroskop jest urządzeniem, które pozwoliło dokładnie zbadać widmo mgławicy. Dzięki niemu odkryto, że mgławica nie jest skupiskiem gwiazd (jak dotychczas sądzono), a obłokiem gazu, który – co więcej – rozszerzał się we wszystkich kierunkach w przestrzeni. Sprawiało to wrażenie, jakby był pozostałością po potężnej eksplozji.

W 1921 roku szwedzki astronom, Knut Lundmark, na podstawie zapisów starożytnych i średniowiecznych chińskich astronomów stworzył zestawienie obserwowanych na przestrzeni wieków gwiazd. Jedna z nich okazała się szczególna – bo oprócz tego, że świeciła wyjątkowo mocno i zanikła, znajdowała się w okolicy Mgławicy Kraba. Lundmark przetłumaczył chińską datę zanotowania informacji na współczesny przekaz, otrzymując datę 4 lipca 1054 roku.

Niedługo później, w zapisach arabskich odnaleziono podobną wzmiankę na temat wyjątkowo jasnej gwiazdy, widocznej nawet za dnia, która po pewnym czasie zaczęła pomału zanikać. W obu przypadkach pozycja na niebie i data były do siebie zbliżone. Następnie amerykański astronom, Edwin Hubble obliczył wiek mgławicy Kraba i powiązał ją z gwiazdą z 1054 roku, twierdząc, że to właśnie ta gwiazda pozostawiła po sobie mgławice Kraba w wyniku swojej śmierci – tak zwanej supernowej.

Kolejne lata rozwoju techniki przyniosły obserwacje Kraba w różnych długościach fal radiowych. Wykazały one, że mgławica Kraba skrywa we wnętrzu coś, co rozświetla ją od środka. Tym obiektem jest pulsar (inaczej gwiazda neutronowa). Jest to pozostałość po gwieździe, która pozostawiła po sobie mgławicę. To odsłonięte jądro dawnej gwiazdy, które wiruje wokół własnej osi z taką prędkością, że emituje silne promieniowanie rentgenowskie.

Natura oraz pochodzenie Mgławicy Kraba

Istnieje wiele typów mgławic:

• mgławice emisyjne, jak na przykład mgławica Orzeł, których obłoki gazu są rozświetlane przez pobliskie, młode gwiazdy,
• mgławice ciemne, takie jak mgławica Koński Łeb, których obłoki pochłaniają całe światło, pozostawiając obserwatorowi ciemny obszar.
• pleriony – właśnie do tej grupy należy Mgławica Kraba. Oznacza to, że jest oświetlana od wewnątrz przez pulsara, czyli pozostałość po gwieździe-przodku.

Początkowo nie było wiadomo, czy mgławica jest obłokiem gazu, czy skupiskiem gwiazd. Część astronomów stała za tą pierwszą hipotezą, a część za drugą. Wątpliwości rozwiano dopiero analizując linie spektralne mgławicy Kraba. Te wyraźnie wskazywały na obłok gazu pochodzenia gwiazdowego.

Ciekawostki o kosmosie. Czego jeszcze nie wiemy o Wszechświecie?

Ciekawostki o kosmosie bywają intrygujące, zaskakujące, a czasem też trochę straszne. Przede wszystkim uzmysławiają nam jednak, jak mało w gruncie rzeczy wiemy o naturze wszechświata oraz ...

W 1921 roku przeanalizowano zdjęcia mgławicy Kraba wykonywane na przestrzeni kilkunastu lat i zauważono wyraźnie, że mgławica rośnie. Oznaczało to, że musiała być pozostałością po jakiejś potężnej eksplozji. Wyliczono prędkość jej ekspansji na koło 1500 km/s i na tej podstawie ustalono jej wiek na około 900 lat. Następnie wysunięto hipotezę, że za powstanie mgławicy odpowiedzialna była gwiazda obserwowana w 1054 roku.

Podsumowując, przyjmuje się, że mgławica powstała w kwietniu 1054 roku w wyniku eksplozji supernowej typu drugiego. Obecnie ma ponad 950 lat, znajduje się w odległości około 6,3 tysiąca lat świetlnych od Ziemi, a więc relatywnie blisko nas, i rośnie z prędkością 1500 km/s. W jej wnętrzu znajduje się pulsar, który sprawia, że mgławica świeci w specyficzny sposób.

Właściwości fizyczne mgławicy Kraba

Po spojrzeniu na Mgławicę Kraba można dostrzec wyraźne, włókniste struktury, które okalają centrum. Kiedyś te struktury były zewnętrzną warstwą gwiazdy-przodka. Składają się one głównie z wodoru i helu, choć można w nich znaleźć śladowe ilości węgla, tlenu, azotu, żelaza i siarki, a ich temperatura waha się pomiędzy 11 000 K a 18 000 K (10726,85–17726,85 st. C).

W centrum mgławicy Kraba znajduje się pulsar. Emituje on silne pole magnetyczne, które napędza całą mgławicę. Obszar dookoła pulsara okazał się jednym z najsilniejszych źródeł fal radiowych, promieniowania rentgenowskiego i jest jednym z najjaśniejszych obszarów widzianych w zakresie fal gamma. Ciekawą rzeczą jest to, że od czasu wybuchu supernowej mgławica Kraba zdaje się rosnąć coraz szybciej. Za przyczynę takiego stanu rzeczy uznaje się wiatr gwiezdny generowany przez pulsara. Silne pole magnetyczne wprawia w ruch cząsteczki znajdujące się wewnątrz mgławicy.

Mgławica Kraba a inne obiekty mgławicowe

Mgławica Kraba jest bez wątpienia majestatycznym obiektem. Charles Messier – francuski astronom i poszukiwacz komet – w swoim katalogu obiektów mgławicowych nie bez powodu umieścił ją na pierwszym miejscu, co wyjaśnia, czemu można natrafić na jej oznaczenie M1. Takich obiektów jednak jest zdecydowanie więcej i cieszą oczy każdego, kto miał okazje zobaczyć je przez okular teleskopu.

Mgławice łączy pewien czynnik – niemal wszystkie są pozostałością po umarłych gwiazdach. Istnieje jednak obiekt, który pod tym kątem się różni, i to znacząco: Mgławica Andromedy. Przez prawie tysiąc lat od jej odkrycia uznawano ją za mgławicę. Tego stanu rzeczy nie zmieniło nawet odkrycie wyraźnych, spiralnych struktur dookoła jaśniejszego centrum oraz obserwacja widma, które wyraźnie się różniło od widm innych obiektów mgławicowych. Amerykański astronom, Herber Curtis, odkrył na tle mgławicy Andromedy 11 nowych gwiazd, każda średnio o 10 wielkości gwiazdowych mniejsza od tych w Drodze Mlecznej. Na tej podstawie oszacował odległość od Słońca do mgławicy na 500 tysięcy lat świetlnych i jako pierwszy wysunął hipotezę, że jest to nie mgławica, lecz kolejna galaktyka.

Hity z satelity. Co widział Hubble?

Zdjęcia kosmosu wykonane przez Teleskop Hubble’a zachwycają nas od ponad 27 lat. Teraz główny naukowiec kierujący urządzeniem wybiera z nich 10 jego zdaniem najlepszych niebiańskich wido...

To nie koniec ciekawostek! Istnieją we wszechświecie miejsca, w których gwiazdy nie umierają, lecz rodzą się na nowo. Takim miejscem jest Mgławica Oriona. Wchodzi ona w skład kompleksu Oriona, czyli grupy mniejszych mgławic na tym obszarze. Do tego kompleksu należą też mgławice o wdzięcznych nazwach – Mgławica Koński Łeb czy też mgławica Rybi Pysk. Składają się one głównie z wodoru i helu i powstaje w nich wiele nowych gwiazd. Jest to najbliższy Ziemi obszar narodzin gwiazd.