Slechts één soort warme stof in de Krabnevel

De Krabnevel, het restant van de vermaarde ster-explosie in het sterrenbeeld Stier in 1054, zendt straling uit in het gehele golflengtegebied tussen radio- en röntgenstraling.

De bron van al deze energie is de pulsar die in het centrum van de nevel is achtergebleven: de 20 kilometer grote en uiterst compacte bal van neutronen die 30 maal per seconde om zijn as draait. De energie van dit sterretje wordt opgenomen door het gas, stof en magnetische veld van de nevel en her-uitgezonden in de vorm van verschillende soorten straling.

Acht jaar geleden werd met de Nederlands-Amerikaanse satelliet IRAS ontdekt dat de nevel ook een flinke hoeveelheid straling in het infrarood uitzendt. De maximale intensiteit lag tussen 0,06 en 0,1 millimeter. Deze extra straling werd toegeschreven aan de warmtestraling van stof. Het vreemde was echter dat de waarnemingen vereisten dat dit stof uit tenminste twee componenten bestond: één met een temperatuur van 40 K (-233 ß8C) en één van bijna 100 K (-173 ß8C). Een verklaring voor deze merkwaardige twee-deling had men niet. Nieuw onderzoek door twee Nederlandse astronomen heeft dit probleem nu uit de wereld geholpen.

Richard G. Strom en Harm Greidanus hebben de IRAS-metingen opnieuw geanalyseerd en daarbij vooral gelet op de invloed van bronnen die de metingen zouden kunnen verstoren. Deze bronnen zijn vooral het door de zon verwarmde stof in het hoofdvlak van de planeten (soms zichtbaar als een heel zwakke lichtgloed: het zodiakale schijnsel) en het door de sterren verwarmde stof in het hoofdvlak van ons Melkwegstelsel. Deze twee bronnen verstoren overigens ook de metingen aan de van nog veel verder uit het heelal komende kosmische achtergrondstraling, die een temperatuur van slechts 3 K heeft.

Na het in rekening brengen van deze invloeden blijkt dat de infraroodstraling uit de Krabnevel goed kan worden verklaard met de aanwezigheid van slechts één soort stof, met een stralingstemperatuur van 46 K. De totale massa van dit stof wordt geschat op 2 procent van de massa van de zon, hetgeen weer betekent dat de verhouding gas/stof in deze nevel ongeveer 100:1 bedraagt. Dit is een normale verhouding voor dit soort nevels (Nature 358, p. 655).

Met behulp van de geschatte temperatuur en de massa van het stof kunnen de twee astronomen ook de sterkte van het magnetische veld afleiden. De veldsterkte blijkt 0,4 gauss te zijn (even sterk als aan het aardoppervlak), wat in overeenstemming is met de waarde die door anderen is gevonden. Door de nieuwe analyse van deze twee astronomen is nu een oud raadsel opgelost en wordt een consistent beeld van de Krabnevel verkregen. Dit is mede van belang omdat deze nevel vaak als 'standaard' wordt gebruikt bij het onderzoek aan andere soortgelijke nevels, ook wel supernovaresten genoemd.

    • George Beekman