Originalveröffentlichung am 30.10.2023 zu finden unter: https://webbtelescope.org/news/news-releases
Zusammenfassung: Feine, nie zuvor gesehene Details helfen, die rätselhafte Geschichte des Supernova-Überrests zu enträtseln
Obwohl der Krebsnebel einer der am besten untersuchten Supernova-Überreste ist, bleiben Fragen über seinen Vorläu-fer und die Art der Explosion, die ihn hervorgebracht hat, immer noch unbeantwortet. NASA’s James-Webb-Weltraum-teleskop ist auf der Suche nach Hinweisen, die sich im Inneren des Supernova-Überrests befinden. Die Infrarotempfind-lichkeit und räumliche Auflösung des Webb-Teleskops ermöglichen den Astronomen ein umfassenderes Verständnis des sich noch immer ausbreitenden Vorgangs.
Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA hat den Krebsnebel, einen Supernova-Überrest in 6.500 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Stier, ins Visier genommen. Seit der Aufzeichnung dieses energiereichen Ereignisses im Jahr 1054 n. Chr. durch Astronomen des 11. Jahrhunderts hat der Krebsnebel immer wieder die Aufmerksamkeit auf sich gezogen und weitere Untersuchungen ausgelöst, da Wissenschaftler versuchen, die Bedingungen, das Verhalten und die Nachwirkungen von Supernovae durch eine gründliche Untersuchung des Krebses, eines relativ nahen Beispiels, zu verstehen.
Mit Hilfe von Webb’s NIRCam (Nahinfrarotkamera) und MIRI (Mittelinfrarotinstrument) sucht ein Team unter der Leitung von Tea Temim von der Princeton University nach Antworten auf die Frage, woher der Krebsnebel stammt.
“Webb’s Empfindlichkeit und räumliche Auflösung ermöglichen es uns, die Zusammensetzung des ausgeworfenen Materials genau zu bestimmen, insbesondere den Gehalt an Eisen und Nickel, was Aufschluß darüber geben könnte, welche Art von Explosion den Krebsnebel hervorgebracht hat”, erklärt Temim.
Auf den ersten Blick ähnelt die allgemeine Form des Supernova-Überrests dem Bild im optischen Wellenlängenbereich, das 2005 von NASA’s Hubble-Weltraumteleskop veröffentlicht wurde: In Webb’s Infrarot-Beobachtung ist eine klare, käfigartige Struktur aus flauschigen Gasfäden in rot-orange zu sehen. Aber in den zentralen Regionen wird die Strahlung von Staubkörnern (gelb-weiß und grün) von Webb zum ersten Mal kartiert.
Weitere Aspekte des Innenlebens des Krebsnebels werden durch das von Webb aufgenommene Infrarotlicht deutlicher und detaillierter sichtbar. Insbesondere hebt Webb die so genannte Synchrotronstrahlung hervor: Strahlung, die von ge-ladenen Teilchen wie Elektronen erzeugt wird, die sich mit relativistischer Geschwindigkeit um Magnetfeldlinien bewegen. Die Strahlung erscheint hier als milchiges, rauchähnliches Material im größten Teil des Krebsnebels.
Diese Eigenschaft ist ein Produkt des Pulsars des Nebels, eines sich schnell drehenden Neutronensterns. Das starke Magnetfeld des Pulsars beschleunigt Teilchen auf extrem hohe Geschwindigkeiten und veranlaßt sie, Strahlung zu emittieren, während sie sich um Magnetfeldlinien bewegen. Obwohl die Synchrotronstrahlung das gesamte elektro-magnetische Spektrum abdeckt, wird sie mit dem NIRCam-Instrument von Webb in noch nie dagewesener Detailtreue sichtbar.
Um des Krebsnebels Pulsarherz zu lokalisieren, folgen Sie den Strähnen, die einem kreisförmigen, kräuselnden Muster in der Mitte folgen, bis zum hellen weißen Punkt in der Mitte. Weiter vom Kern entfernt folgen Sie den dünnen weißen Bändern der Strahlung. Die kurvenreichen Strähnen liegen dicht beieinander und zeigen die Struktur des Magnetfelds des Pulsars, das den Nebel formt und gestaltet.
In der Mitte links und rechts wölbt sich das weiße Material von den Rändern des fadenförmigen Staubkäfigs scharf nach innen und geht auf die Position des Neutronensterns zu, als ob die Taille des Nebels eingeklemmt wäre. Diese abrupte Verschlankung könnte dadurch verursacht werden, daß die Ausdehnung des Supernova-Windes durch einen Gürtel aus dichtem Gas begrenzt wird.
Der vom Pulsarherz erzeugte Wind drückt die Hülle aus Gas und Staub weiterhin mit hoher Geschwindigkeit nach außen. Im Inneren des Überrests bilden gelb-weiß und grün gesprenkelte Filamente großflächige, schleifenartige Strukturen, die Bereiche darstellen, in denen sich Staubkörner befinden.
Die Suche nach Antworten über die Vergangenheit des Krebsnebels geht weiter, während die Astronomen die Webb-Daten weiter analysieren und frühere Beobachtungen des Überrests durch andere Teleskope zu Rate ziehen. Etwa im nächsten Jahr werden den Wissenschaftlern neuere Hubble-Daten zur Verfügung stehen, die bei der erneuten Aufnahme des Supernova-Überrests durch das Teleskop gewonnen wurden. Dies wird Hubble’s erster Blick auf die Emissionslinien des Krebsnebels seit über 20 Jahren sein und es den Astronomen ermöglichen, die Ergebnisse von Webb und Hubble genauer zu vergleichen.
Möchten Sie mehr erfahren? Über NASA’s Universe of Learning, Teil des Science Activation program der NASA, können Sie Bilder des Krebsnebels von anderen Teleskopen, eine 3D-Visualisierung, Datenvertonung und praktische Aktivitä-ten erkunden. Diese Ressourcen und weitere Informationen über Supernova-Überreste und die Lebenszyklen von Sternen finden Sie auf NASA’s Universe of Learning (https://universe-of-learning.org/about-us/in-the-news/crab-nebula.html).
Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit führende Observatorium für Weltraumforschung. Webb wird Rätsel in unserem Sonnensystem lösen, einen Blick auf ferne Welten um andere Sterne werfen und die geheimnisvollen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin erforschen. Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA und ihrer Partner ESA (Europäische Weltraumorganisation) und CSA (Kanadische Weltraumorganisa-tion).
NASA’s Materialien für das Universe of Learning basieren auf Arbeiten, die von der NASA im Rahmen der Kooperations-vereinbarung NNX16AC65A mit dem Space Telescope Science Institute in Zusammenarbeit mit dem Caltech/IPAC, dem Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian und dem Jet Propulsion Laboratory unterstützt wurden.
Krebsnebel (NIRCam and MIRI Ansicht)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Krebsnebel, M1, NGC 1952
- Objektbeschreibung: Supernova-Überrest, Pulsar
- Rektaszension: 05:34:32
- Deklination: +22:00:52
- Sternbild: Taurus
- Entfernung: 6500 Lichtjahre
- Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von etwa 5,5 Bogenminuten (10 Lichtjahre)
- Daten
- Instrument: NIRCam, MIRI
- Filter: NIRCam: F162M, F480M
- Filter: MIRI: F560W, F1130W, F1800W, F2100W
- Bild
- Farbinformation: Dieses Bild ist ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit den Instrumenten NIRCam und MIRI aufgenommen wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um bestimmte Wellen-längenbereiche zu erfassen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung verschiedener Farbtöne (Farben) zu jedem monochromatischen (Graustufen-)Bild, das einem einzelnen Filter zugeordnet ist. In diesem Fall sind die zugewiesenen Farben:
- Blau: F162M Hellblau: F480M Cyan: F560W Grün: F1130W Orange: F1800W Rot: F2100W
Über das Bild: Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA hat den Krebsnebel auf der Suche nach Antworten auf die Frage nach dem Ursprung des Supernova-Überrests ins Visier genommen. Webbs NIRCam (Nahinfrarotkamera) und MIRI (Mittelinfrarotinstrument) haben neue Details im Infrarotlicht enthüllt.
Ähnlich dem Hubble-Bild bei optischer Wellenlänge, das 2005 veröffentlicht wurde, scheint der Überrest bei Webb aus einer klaren, käfigartigen Struktur aus flauschigen rot-orangen Gasfäden zu bestehen, die doppelt ionisierten Schwefel (Schwefel III) nachzeichnen. Im Inneren des Überrests bilden gelb-weiße und grüne flauschige Grate großflächige schleifenartige Strukturen, die Bereiche verkörpern, in denen sich Staubpartikel befinden.
Der Bereich im Inneren besteht aus durchscheinendem, milchigem Material. Bei diesem weißen Material handelt es sich um Synchrotronstrahlung, die über das gesamte elektromagnetische Spektrum emittiert wird, aber dank der Empfindlich-keit und räumlichen Auflösung von Webb besonders kräftig ist. Sie wird von Teilchen erzeugt, die auf extrem hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden, während sie sich um Magnetfeldlinien winden. Verfolgen Sie die Synchrotron-strahlung im Großteil des Inneren des Krebsnebels.
Suchen Sie die Strähnen, die in der Mitte einem kräuselartigen Muster folgen. In der Mitte dieser ringförmigen Struktur befindet sich ein heller weißer Punkt: ein schnell rotierender Neutronenstern. Verfolgen Sie die dünnen weißen Bänder der Strahlung, die sich vom Kern entfernen. Die gekrümmten Strähnen liegen dicht beieinander und folgen verschiedenen Richtungen, die die Struktur des Magnetfelds des Pulsars nachbilden. Beachten Sie, daß bestimmte Gasfäden blauer gefärbt sind. Diese Bereiche enthalten einfach ionisiertes Eisen (Eisen II).
Krebsnebel (Vergleich von Hubble- und Webb-Aufnahme)

Ansicht Webb: NASA, ESA, CSA, STScI, T. Temim (Princeton University)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Krebsnebel, M1, NGC 1952
- Objektbeschreibung: Supernova-Überrest, Pulsar
- Rektaszension: 05:34:32
- Deklination: +22:00:52
- Sternbild: Taurus
- Entfernung: 6500 Lichtjahre
Über das Bild: Ein direkter Vergleich des Krebsnebels, wie er vom Hubble-Weltraum-teleskop im optischen Licht (links) und vom James-Webb-Weltraumteleskop im Infrarotlicht (rechts) gesehen wurde. Das Hubble-Bild wurde 2005 veröffent-licht, während die Astronomen vor kurzem Webb’s NIRCam (Nahinfrarotkamera) und MIRI (Mittelinfrarotinstrument) ver-wendet haben, um neue Details des Krebsnebels aufzudecken.
Auf dem Hubble-Bild formen orangefarbene Filamente, die hauptsächlich aus Wasserstoff bestehen, eine klare, käfigartige Außenhülle. Blau gesprenkelte Filamente im äußeren Teil des Krebses enthalten neutralen Sauerstoff, während einfach ionisierter Schwefel und doppelt ionisierter Schwefel flauschiges rotes und grünes Material bilden. Das helle Leuchten im Zentrum des Nebels hebt den Pulsar des Nebels hervor, einen schnell rotierenden Neutronenstern.
Ähnlich wie das optische Hubble-Bild zeigen Webb’s Infrarot-Fähigkeiten die klare, käfigartige Struktur des Supernova-Überrests aus flauschigen rot-orangen Gasfäden, die auf doppelt ionisierten Schwefel hinweisen. Inmitten des Inneren des Überrests bilden gelb-weiße und grüne, flauschige Grate großflächige, schleifenartige Strukturen, die Bereiche darstellen, in denen sich Staubpartikel befinden. Der zentrale Bereich im Inneren besteht aus durchscheinendem, milchigem Material. Bei diesem weißen Material handelt es sich um Synchrotronstrahlung, die über das gesamte elektromagnetische Spektrum emittiert wird, aber dank der Empfindlichkeit und räumlichen Auflösung von Webb besonders kräftig ist. Sie wird von Teil-chen erzeugt, die auf extrem hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden, während sie sich um Magnetfeldlinien winden. In der Mitte dieser ringförmigen Struktur befindet sich ein heller weißer Punkt: der Pulsar des Nebels. Beachten Sie, daß bestimmte Gasfäden in ihrer Farbe bläulicher sind. Dort findet sich einfach ionisiertes Eisen.
Durch die Untersuchung der Webb-Daten und die Hinzuziehung früherer Beobachtungen des Überrests, die von anderen Teleskopen, etwa Hubble, gemacht wurden, können die Astronomen ihr Verständnis des Krebsnebels verbessern und ihr Wissen über das Leben und Sterben von Sternen erweitern.
Krebsnebel (NIRCam and MIRI Kompass-Ansicht)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Krebsnebel, M1, NGC 1952
- Objektbeschreibung: Supernova-Überrest, Pulsar
- Rektaszension: 05:34:32
- Deklination: +22:00:52
- Sternbild: Taurus
- Entfernung: 6500 Lichtjahre
- Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von etwa 5,5 Bogenminuten (10 Lichtjahre)
- Daten
- Instrument: NIRCam, MIRI
- Filter: NIRCam: F162M, F480M
- Filter: MIRI: F560W, F1130W, F1800W, F2100W
- Bild
- Farbinformation: Dieses Bild ist ein Komposit aus Einzelbelichtungen, die vom James-Webb-Weltraumteleskop mit den Instrumenten NIRCam und MIRI aufgenommen wurden. Es wurden mehrere Filter verwendet, um bestimmte Wellen-längenbereiche zu erfassen. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung verschiedener Farbtöne (Farben) zu jedem monochromatischen (Graustufen-)Bild, das einem einzelnen Filter zugeordnet ist. In diesem Fall sind die zugewiesenen Farben:
- Blau: F162M Hellblau: F480M Cyan: F560W Grün: F1130W Orange: F1800W Rot: F2100W
Über das Bild: Bild des Krebsnebels, aufgenommen von Webb’s NIRCam und MIRI, mit Kompasspfeilen, Maßstabsleiste und Farbschlüssel als Referenz.
Die Kompasspfeile nach Norden und Osten zeigen die Ausrichtung des Bildes am Himmel an. Beachten Sie, daß die Beziehung zwischen Norden und Osten am Himmel (von unten gesehen) im Vergleich zu den Richtungspfeilen auf einer Karte des Bodens (von oben gesehen) umgekehrt ist.
Der Maßstabsbalken ist in Lichtjahren angegeben, was der Entfernung entspricht, die das Licht in einem Erdjahr zurück-legt. (Das Licht braucht 2 Jahre, um eine Strecke zurückzulegen, die der Länge des Balkens entspricht). Ein Lichtjahr sind etwa 9,46 Billionen Kilometer. Das auf diesem Bild gezeigte Sichtfeld hat einen Durchmesser von etwa 10 Lichtjahren.
Dieses Bild zeigt unsichtbare Lichtwellenlängen im nahen und mittleren Infrarot, die in Farben des sichtbaren Lichts um-gewandelt wurden. Der Farbschlüssel zeigt, welche NIRCam- und MIRI-Filter bei der Aufnahme des Lichts verwendet wurden. Die Farbe jedes Filternamens ist die Farbe des sichtbaren Lichts, die verwendet wird, um das infrarote Licht darzustellen, das durch diesen Filter hindurchgeht.
Tour durch den Krebsnebel
Video: Danielle Kirshenblat (STScI)
Dieses Video zeigt den Krebsnebel, einen Supernova-Überrest, der 6.500 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Taurus liegt. Trotz dieser Entfernung von der Erde ist der Krebsnebel ein relativ nahes Beispiel dafür, was nach dem explosiven Tod eines massereichen Sterns übrig bleibt.
Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA hat die verschiedenen Komponenten, aus denen sich die Krebs zusam-mensetzt, in noch nie dagewesenem Detail eingefangen, darunter die sich ausdehnende Wolke aus heißem Gas, die höhlenformenden Staubfäden und die Synchrotronstrahlung. Die Synchrotronstrahlung ist das Ergebnis des Pulsars des Nebels: ein schnell rotierender Neutronenstern, der sich im Zentrum des Nebels befindet.
Der vom Pulsar erzeugte Wind formt das Aussehen des Krebsnebels und treibt schnell bewegte Teilchen entlang des Magnetfelds an, die dünne Bänder bilden, die durch das Innere des Nebels fließen. An den Rändern des Nebels befinden sich höhlenformende Filamente aus Staub und heißem Gas – jetzt zerrissenes Material, das mit hoher Geschwindigkeit abgestoßen wurde und weiterhin ausgestoßen wird. Beim Herausfahren wird die einzigartige Struktur des Nebels sichtbar, einschließlich der Bereiche, in denen die Synchrotronstrahlung zusammengedrückt zu sein scheint.
Webb’s Empfindlichkeit und die von anderen Teleskopen gesammelten Daten helfen den Astronomen bei der Unter-suchung dieser komplexen und sich verändernden Szene. Diese Informationen werden zu einem besseren Verständnis der mysteriösen Ursprünge des Krebsnebels führen und das Wissen über das Leben und Sterben von Sternen erweitern.