How big is Krabnevel?

De Krabnevel is de gaswolk die is overgebleven van een ster die als supernova ontplofte, de gewelddadige dood van een ster. Die explosie werd in het jaar 1054 vanaf de Aarde gezien. De nevel ligt op ongeveer 6.500 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Stier. Een lichtjaar is de afstand die licht in één jaar aflegt, ongeveer 9,46 biljoen kilometer. De nevel is ovaal, ongeveer 13 lichtjaar lang en 9 lichtjaar breed. Gemiddeld is hij dus ongeveer 11 lichtjaar breed, oftewel 110 biljoen kilometer.

Grootte

Aan de hemel beslaat de Krabnevel ongeveer 7 bij 5 boogminuten, waarbij een boogminuut 1/60 van een graad is. Een hoek wordt pas een lengte als de afstand bekend is. Bij de afstand van 6.500 lichtjaar die NASA aanhoudt, is de nevel ongeveer 13 lichtjaar lang en 9 lichtjaar breed. Het team achter het Chandra X-ray Observatory van NASA beschrijft de nevel als ongeveer 10 lichtjaar breed.

De afstand is de belangrijkste onzekerheid. Een catalogus van supernovaresten die wordt bijgehouden aan de Universiteit van Cambridge geeft ongeveer 6.200 lichtjaar, op basis van de parallax van de neutronenster, de kleine verschuiving van de positie van de ster doordat de Aarde om de Zon draait. Oudere schattingen lopen uiteen van ongeveer 5.500 tot 7.800 lichtjaar. Binnen dat bereik zou de lengte van de nevel ergens tussen ongeveer 11 en 16 lichtjaar liggen.

Ook in drie dimensies is de nevel geen nette ovaal. Een studie uit 2021 mat hoe snel het gloeiende gas naar de Aarde toe en van de Aarde af beweegt, en gebruikte dat om de vorm in 3D te reconstrueren. Daaruit kwam een vorm als een hart, waarbij geen gloeiend gas verder dan ongeveer 6,5 lichtjaar van het midden ligt.

Groottevergelijkingen

De Zwarte Zuil, een gastoren in de Adelaarsnevel, is 9,5 lichtjaar hoog, iets minder dan de gemiddelde breedte van de Krabnevel.
De Orionnevel, ongeveer 24 lichtjaar breed, is ongeveer twee keer zo breed als de Krabnevel.
De lengte van de Krabnevel is ongeveer drie keer de afstand van de Zon tot Proxima Centauri, de dichtstbijzijnde ster, op 4,2 lichtjaar afstand.
Als de nevel werd verkleind tot de grootte van de Aarde, zou de neutronenster in het midden een stipje met een diameter van ongeveer 3 micrometer zijn, ongeveer een dertigste van de breedte van een mensenhaar. Een micrometer is een miljoenste van een meter.

De supernova van 1054

In 1054 noteerden astronomen in China een “gastster” die bijna een maand lang overdag aan de hemel te zien was. Ook astronomen in Japan zagen de ster. De Krabnevel is het zich uitbreidende overblijfsel van die explosie.

De Engelse astronoom John Bevis ontdekte de nevel in 1731. Charles Messier hield de nevel later ten onrechte voor de komeet van Halley, en die vergissing was voor Messier de aanleiding om een catalogus te beginnen van objecten die met kometen verward kunnen worden. De Krabnevel is het eerste item in die catalogus, Messier 1. De naam komt van een tekening die de Ierse astronoom Lord Rosse in 1844 maakte.

Wie de beweging van de filamenten van de nevel terugvolgt, komt uit op een explosie rond het jaar 1130, ongeveer driekwart eeuw later dan de vastgelegde datum. Astronomen verklaren het verschil door de deeltjeswind van de neutronenster, die het gas sinds de explosie heeft versneld.

De pulsar in het midden

In het midden van de nevel zit een neutronenster, de samengeperste kern van de ster die ontplofte. Ze bevat ongeveer de massa van de Zon in een bol met een diameter van ongeveer 25 kilometer. Dat is de breedte die de NICER-telescoop van NASA voor andere neutronensterren heeft gemeten; die van deze neutronenster zelf is nooit gemeten. Ze draait ongeveer 30 keer per seconde rond en laat twee stralingsbundels als een vuurtoren door de ruimte zwiepen, zodat ze lijkt te pulseren. Een draaiende neutronenster die zo wordt waargenomen, heet een pulsar.

De pulsar levert de energie voor de gloed van de nevel. Hij pompt deeltjes met hoge energie de nevel in. Elektronen die met bijna de lichtsnelheid bewegen, draaien in spiralen rond magnetische veldlijnen en geven daarbij het blauwachtige licht in de nevel af. Op foto's van Hubble zijn de oranje filamenten rond het blauwachtige licht de aan flarden gescheurde resten van de ster, grotendeels waterstof.