Крабовидна туманність, один із найвідоміших і найвивченіших залишків наднових, досі викликає багато питань у науковців. Вибух, що створив цю туманність, був зафіксований китайськими астрономами у 1054 році.
Нові дані з інфрачервоного космічного телескопа “Джеймс Вебб” допомогли з’ясувати, що властивості Крабовидної туманності краще узгоджуються з моделлю маломасивної наднової з колапсом залізного ядра, ніж з моделлю наднової, викликаної захопленням електронів. Відповідно, маса її зірки-прабатька може становити 9-10,5 мас Сонця. Стаття опублікована в журналі Astrophysical Journal Letters.
Група астрономів на чолі з Теа Темім з Принстонського університету опублікувала результати аналізу спостережень за Крабовидною туманністю, проведених інструментами NIRCam і MIRI телескопа “Джеймс Вебб”. Вони дослідили просторовий розподіл іонів сірки, кисню, заліза, пилу та інтенсивність синхротронного випромінювання, джерелом якого є плеріон, що створюється пульсаром у центрі туманності.
Вчені визначили, що найтепліший пил міститься в найзовнішніх волокнах туманності, тоді як найхолодніший – у глибині. Межі плеріона, що утворюється потоками заряджених частинок від пульсара, окреслені безліччю волокон, розподілених у вигляді широкої смуги, орієнтованої вздовж тороїдальної структури плеріона. Це узгоджується з моделлю колапсу залізного ядра, але також допускає інші моделі.
Поточна оцінка співвідношення вмісту нікелю до заліза у залишку туманності перевищує аналогічне співвідношення для Сонця в 3-8 разів. Це відповідає або моделі наднової типу ECSN з масою прабатька 8-9 мас Сонця, або моделі маломасивної наднової з колапсом залізного ядра з масою прабатька 9-10,5 мас Сонця.
Однак, швидкість руху нейтронної зірки, яку вона набуває під час вибуху, надає додаткові аргументи на користь колапсу залізного ядра. Для наднової типу ECSN ці швидкості становлять до кількох десятків кілометрів за секунду, що набагато менше, ніж швидкість пульсара в Крабовидній туманності, яка становить 160 кілометрів за секунду. Таким чином, або тут діяв альтернативний механізм, наприклад, анізотропне випромінювання нейтрино, або Крабовидна туманність справді народилася під час спалаху маломасивної наднової з колапсом залізного ядра.
Таким чином, нові спостереження та аналізи підтверджують, що модель колапсу залізного ядра краще пояснює властивості Крабовидної туманності, відкриваючи нові можливості для розуміння процесів, що відбуваються під час вибухів наднових і утворення нейтронних зірок.