In het jaar 1054 na Christus, Chinese hemelwachters waren getuige van de plotselinge verschijning van een "nieuwe ster" aan de hemel, die ze vastlegden als zes keer helderder dan Venus, waardoor het de helderste waargenomen stellaire gebeurtenis in de geschiedenis is. Deze "gastster, "zoals ze het beschreven, was zo helder dat mensen het bijna een maand lang overdag aan de hemel zagen. Inheemse Amerikanen hebben zijn mysterieuze verschijning ook vastgelegd in rotstekeningen.

De nevel observeren met de grootste telescoop van die tijd, Lord Rosse noemde het object in 1844 de "Krab" vanwege zijn tentakelachtige structuur. Maar pas in de 20e eeuw realiseerden astronomen zich dat de nevel het overgebleven overblijfsel was van de supernova uit 1054. de explosie van een massieve ster.

Nutsvoorzieningen, astronomen en visualisatiespecialisten van het NASA's Universe of Learning-programma hebben de zichtbare, infrarood, en röntgenvisie van NASA's Great Observatories om een ​​driedimensionale weergave van de dynamische Krabnevel te creëren.

De visualisatie van computergraphics met meerdere golflengten is gebaseerd op beelden van de Chandra X-ray Observatory en de Hubble- en Spitzer-ruimtetelescopen. De ongeveer vier minuten durende video ontleedt de ingewikkelde geneste structuur waaruit dit stellaire lijk bestaat, waardoor kijkers een beter begrip krijgen van de extreme en complexe fysieke processen die de nevel aandrijven. De krachtpatser "motor" die het hele systeem van energie voorziet, is een pulsar, een snel draaiende neutronenster, de superdichte verpletterde kern van de geëxplodeerde ster. De kleine dynamo blaast 30 keer per seconde zinderende stralingspulsen uit met een ongelooflijke precisie.

Astronomen en visualisatiespecialisten van het NASA-programma Universe of Learning hebben de zichtbare, infrarood, en röntgenvisie van NASA's Great Observatories om een ​​driedimensionale weergave van de dynamische Krabnevel te creëren, de gescheurde overblijfselen van een ontplofte ster.

De visualisatie van computergraphics met meerdere golflengten is gebaseerd op beelden van de Chandra X-ray Observatory en de Hubble- en Spitzer-ruimtetelescopen.

De ongeveer vier minuten durende video ontleedt de ingewikkelde geneste structuur waaruit dit stellaire lijk bestaat, waardoor kijkers een beter begrip krijgen van de extreme en complexe fysieke processen die de nevel aandrijven. De krachtpatser "motor" die het hele systeem van energie voorziet, is een pulsar, een snel draaiende neutronenster, de superdichte verpletterde kern van de geëxplodeerde ster. De kleine dynamo blaast 30 keer per seconde zinderende stralingspulsen uit met een ongelooflijke precisie.

De visualisatie is gemaakt door een team van het Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland; de Caltech/IPAC in Pasadena, Californië; en het Centrum voor Astrofysica | Harvard &Smithsonian (CfA) in Cambridge, Massachusetts. Het zal debuteren op de American Astronomical Society-bijeenkomst in Honolulu, Hawaii. De film is beschikbaar voor planetaria en andere centra voor informeel leren over de hele wereld.

"Het zien van tweedimensionale beelden van een object, vooral van een complexe structuur zoals de Krabnevel, geeft je geen goed idee van zijn driedimensionale aard, " verklaarde STScI's visualisatiewetenschapper Frank Summers, die het team leidde dat de film ontwikkelde. "Met deze wetenschappelijke interpretatie, we willen mensen helpen de geneste en onderling verbonden geometrie van de Krabnevel te begrijpen. Het samenspel van de waarnemingen met meerdere golflengten verlicht al deze structuren. Zonder röntgenstraling te combineren, infrarood, en zichtbaar licht, je krijgt niet het volledige plaatje."

Bepaalde structuren en processen, aangedreven door de pulsarmotor in het hart van de nevel, worden het best gezien bij bepaalde golflengten.

De film begint met het tonen van de Krabnevel in context, het lokaliseren van zijn locatie in het sterrenbeeld Stier. Deze weergave zoomt in om de Hubble te presenteren, Spitzer, en Chandra-afbeeldingen van de Krabnevel, elk markeert een van de geneste structuren in het systeem. De video begint dan een langzame opbouw van de driedimensionale röntgenstructuur, met de pulsar en een geringde schijf van bekrachtigd materiaal, en het toevoegen van deeltjesstralen die afvuren vanaf weerszijden van de energetische dynamo.

Vervolgens verschijnt een roterend infraroodbeeld van een wolk die het pulsarsysteem omhult, en gloeiend van synchrotronstraling. Deze kenmerkende vorm van straling treedt op wanneer stromen van geladen deeltjes spiraalsgewijs rond magnetische veldlijnen draaien. Er is ook infraroodemissie van stof en gas.

Vervolgens verschijnt de zichtbaar-lichte buitenste schil van de Krabnevel. Ziet eruit als een kooi rond het hele systeem, deze schil van gloeiend gas bestaat uit tentakelvormige filamenten van geïoniseerde zuurstof (zuurstof mist een of meer elektronen). De tsunami van deeltjes die door de pulsar wordt losgelaten, duwt op deze uitdijende puinwolk als een dier dat met zijn kooi rammelt.

De röntgenfoto, infrarood, en zichtbaar-lichtmodellen worden aan het einde van de film gecombineerd om zowel een roterend driedimensionaal multigolflengtebeeld als het overeenkomstige tweedimensionale multigolflengtebeeld van de Krabnevel te onthullen.

De driedimensionale structuren dienen als wetenschappelijk onderbouwde benaderingen voor het verbeelden van de nevel. "De driedimensionale weergaven van elke geneste structuur geven je een idee van de ware afmetingen, Summers zei. "Om kijkers in staat te stellen een volledig mentaal model te ontwikkelen, we wilden elke structuur afzonderlijk laten zien, van de geringde schijf en stralen in schril reliëf, naar de synchrotronstraling als een wolk eromheen, en dan het zichtbare licht als een kooistructuur die het hele systeem omgeeft."

Deze geneste structuren zijn specifiek voor de Krabnevel. Ze onthullen dat de nevel geen klassiek supernova-overblijfsel is, zoals ooit algemeen werd gedacht. In plaats daarvan, het systeem is beter geclassificeerd als een pulsar-windnevel. Een traditioneel supernova-overblijfsel bestaat uit een explosiegolf, en puin van de supernova die tot miljoenen graden is verwarmd. In een pulsar-windnevel, het binnenste gebied van het systeem bestaat uit gas met een lagere temperatuur dat tot duizenden graden wordt verwarmd door de hoogenergetische synchrotronstraling.

"Het is echt via de structuur met meerdere golflengten dat je beter kunt begrijpen dat het een pulsar-windnevel is, "Zei Summers. "Dit is een belangrijk leerdoel. Je kunt de energie begrijpen van de pulsar in de kern die naar de synchrotronwolk gaat, en dan verder naar de filamenten van de kooi."

Summers en het STScI-visualisatieteam werkten samen met Robert Hurt, hoofd visualisatie wetenschapper bij IPAC, op de Spitzer-afbeeldingen; en Nancy Wolk, beeldverwerkingsspecialist bij het Chandra X-ray Center van het CfA, op de Chandra-afbeeldingen. Hun eerste stap was het herzien van eerder onderzoek naar de Krabnevel, een intensief bestudeerd object dat is ontstaan ​​uit een supernova die in 1054 door Chinese astronomen werd gezien.

Beginnend met de tweedimensionale Hubble, Spitzer, en Chandra-afbeeldingen, het team werkte samen met experts om de complexe geneste structuren van de nevel te analyseren en de beste golflengte te identificeren om elk onderdeel weer te geven. De driedimensionale interpretatie wordt geleid door wetenschappelijke gegevens, kennis, en intuïtie, met artistieke kenmerken die de structuren vullen.

De visualisatie maakt deel uit van een nieuwe generatie producten en ervaringen die worden ontwikkeld door het NASA's Universe of Learning-programma. De inspanning combineert een directe verbinding met de wetenschap en wetenschappers van NASA's Astrofysica-missies met aandacht voor de behoeften van het publiek om jongeren, gezinnen, en levenslang leren om fundamentele vragen in de wetenschap te onderzoeken, ervaren hoe wetenschap wordt gedaan, en ontdek zelf het universum.

Deze video demonstreert de kracht van astronomie met meerdere golflengten. Het helpt het publiek te begrijpen hoe en waarom astronomen meerdere regio's van het elektromagnetische spectrum gebruiken om ons universum te verkennen en er meer over te weten te komen.