Voir la source de Nébuleuse du Crabe

{{Sous-titre|M1}}
{{En-tête label|BA|année=2007}}
{{Voir homonymes|Crabe (homonymie)|M1}}
{{confusion|Nébuleuse australe du Crabe|La Nébuleuse du crabe}}
{{Infobox Rémanent de supernova
| nom=Nébuleuse du Crabe<ref name="simbad">{{Lien web |langue=en |url=http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?NbIdent=1&Ident=crab%20nebula&protocol=html&submit=submit%20id |titre=SIMBAD Astronomical Database |série=Résultats pour NGC 1952 |consulté le=25 décembre 2006 }}</ref>
| image=Crab Nebula.jpg
| légende=La nébuleuse du Crabe observée en [[domaine visible|optique]] par le télescope spatial ''[[Hubble (télescope spatial)|Hubble]]'' de la [[NASA]] 
| époque=[[J2000.0]]
| ascension_droite=05/34/31.97
| déclinaison=+22/00/52.1
| coordonnées_galactiques={{coord_lb|184.5575|-05.7843}}
| constellation=[[Taureau (constellation)|Taureau]]
| carte UAI = Taureau
| galaxie_hôte=[[Voie lactée]]
| date_découverte=[[1731]]
| type_rémanent=Plein
| taille=6×4
| densité_flux=1040
| indice_spectral=0,3
| d=1.9
| d2=[[mouvement propre]] et [[vitesse radiale]]
| radio=Plein, avec pulsar central et structure en « cheminée » au nord (aussi appelée « jet »)
| X=Présente une structure en [[tore]] autour du pulsar ([[nébuleuse de vent de pulsar]])
| optique=Filaments fortement polarisés + émission [[synchrotron]] diffuse, avec un jet très faible
| désignations=[[Catalogue de Messier|M]]1, [[New General Catalogue|NGC]]&nbsp;1952, Taurus&nbsp;A, Taurus&nbsp;X-1, 3C&nbsp;144, CTA&nbsp;36, CTB&nbsp;18, Sh2-244
| notes=Associé à la [[supernova historique]] [[SN 1054]] ; contient en son centre le [[pulsar du Crabe]] ([[PSR B0531+21]])
|Magnitude apparente=+8.4}}

La '''nébuleuse du Crabe''' ([[Catalogue de Messier|M]]1, [[New General Catalogue|NGC]] 1952, Taurus [[Désignation des sources d'ondes radio|A]], Taurus [[Désignation des sources de rayons X|X-1]], Sh2-244) est une [[nébuleuse de vent de pulsar]] ([[plérion]]) et un [[rémanent de supernova]] de la constellation du [[Taureau (constellation)|Taureau]], du [[bras de Persée]] de la [[Voie lactée]]. Elle résulte, avec son [[pulsar du Crabe]] central, de l'explosion de l'[[Étoile supergéante|étoile massive]] [[SN 1054]] en [[supernova historique]], observée de {{date-|juillet 1054}} à {{date-|avril 1056}} par les [[Astronomie chinoise|astronomes chinois]] de la période de la [[dynastie Song]].

== Présentation == 
[[Fichier:Crab nebula and crab pulsar composite.jpg|thumb|gauche|Image combinée optique et à [[rayon X]] de la nébuleuse du Crabe et de son [[pulsar du Crabe]] central.]]
La nébuleuse est ensuite observée pour la première fois en [[1731]] par [[John Bevis]], puis en [[1758]] par [[Charles Messier]], qui en fait le premier objet [[Liste des objets de Messier|M1]] de son [[catalogue de Messier]]. Son nom traditionnel remonte au {{S|XIX}}, époque où [[William Parsons]], troisième comte de Rosse, observe la nébuleuse au [[château de Birr]] (dans les [[années 1840]]) et y fait référence sous le nom de nébuleuse du Crabe (en anglais ''Crab nebula''), en raison d'un dessin qu'il en fait et qui ressemble à un [[crabe]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=K. |nom1=Glyn Jones |titre=The Search for the Nebulae |périodique=Journal of the History of Astronomy |volume=7 |numéro=67 |année=1967}}</ref>. La nébuleuse du Crabe ne doit pas être confondue avec la [[nébuleuse australe du Crabe]] ([[Hen2-104]]) avec sa ressemblance considérée comme plus manifeste avec le crustacé éponyme.

[[Fichier:The call of the stars; a popular introduction to a knowledge of the starry skies with their romance and legend (1919) (14783873585).jpg|vignette|gauche|Constellation du [[Taureau (constellation)|Taureau]] (1919).]]
Située à une distance de {{année-lumière|6300|al}} de la [[Terre]], dans la [[constellation]] du [[Taureau (constellation)|Taureau]], la nébuleuse a un diamètre de {{année-lumière|10|al}} et sa vitesse d'expansion est de {{unité|1500|km/s}}, caractéristiques typiques pour un rémanent de cet âge. C'est le premier objet astronomique à avoir été associé à une explosion historique de supernova.

La nébuleuse contient en son centre un [[pulsar]], le [[pSR B0531+21|pulsar du Crabe]] (ou [[PSR B0531+21]]) qui tourne sur lui-même environ trente fois par seconde. Il s'agit du pulsar le plus énergétique connu, rayonnant environ {{Unité|200000 fois}} plus d'énergie que le [[Soleil]], dans une gamme de [[fréquence]] extrêmement vaste, s'étalant de 10 [[Hertz|mégahertz]] à plus de {{Unité|30 [[gigaélectronvolt|GeV]]}}, soit près de 18 [[ordre de grandeur|ordres de grandeurs]]. Le pulsar joue un rôle important dans la structure de la nébuleuse, étant entre autres responsable de son éclairement central. Ce pulsar a été photographié, en 2023, par le [[James Webb (télescope spatial)|télescope spatial James Webb]], lors de son observation en [[infrarouge]]<ref>{{article|langue=fr|année=2023|mois=10|jour=31|auteur1=Julien Lausson|périodique=Numerama|titre=James Webb dévoile une photo somptueuse de l'iconique nébuleuse du Crabe|lire en ligne=https://www.numerama.com/sciences/1547026-james-webb-devoile-une-photo-somptueuse-de-liconique-nebuleuse-du-crabe.html}}</ref>{{,}}<ref>{{article|langue=en|année=2023|mois=10|jour=30|auteur1=Bethany Downer|périodique=Site ESA Webb|lire en ligne=https://esawebb.org/news/weic2326/|titre=The Crab Nebula Seen in New Light by Webb}}</ref>.

Située à proximité immédiate du [[Écliptique|plan de l'écliptique]], la nébuleuse est aussi une source de radiations utile pour l'étude des corps célestes qui l'occultent. Dans les [[années 1950]] et [[années 1960|1960]], la [[couronne solaire]] a été cartographiée grâce à l'observation des ondes radio de la nébuleuse du Crabe. Plus récemment, l'épaisseur de l'atmosphère de [[Titan (lune)|Titan]], la lune de [[Saturne (planète)|Saturne]], a été mesurée grâce aux [[rayon X|rayons X]] de la nébuleuse.

== Origine ==
{{Article détaillé|SN 1054}}
[[File:Wide View of the Crab Nebula.jpg|vignette|gauche|Vue au télescope ([[Observatoire européen austral|ESO]]) de la nébuleuse du Crabe.]]
La nébuleuse du Crabe est observée pour la première fois en [[1731]] par [[John Bevis]]. Elle est re-découverte indépendamment en [[1758]] par [[Charles Messier]] alors à la recherche de la [[comète de Halley]] dont la réapparition devait se produire dans cette année-là, et dans cette région du ciel. Réalisant qu'il n'avait en réalité pas observé la comète recherchée, Messier a alors l'idée de réaliser un catalogue de nébuleuses brillantes pour limiter les risques de confusion entre celles-ci et des [[comète]]s.

Au début du {{S|XX}}, l'analyse des premières [[astrophotographie|photographies]] de la nébuleuse prises à quelques années d'intervalle révèle son expansion. Le calcul de la vitesse d'expansion permet alors de déduire que la nébuleuse a été formée environ {{nombre|900|ans}} plus tôt. Les recherches menées dans les récits historiques ont permis d'établir qu'une nouvelle étoile suffisamment lumineuse pour être visible le jour fut observée dans la même portion du ciel par les astronomes chinois, japonais et arabes en [[1054]]<ref name="Lundmark">{{en}} Lundmark K. 1921, [[Publications of the Astronomical Society of the Pacific]], v. 33, {{p.|225}}, ''Suspected New Stars Recorded in Old Chronicles and Among Recent Meridian Observations'' {{ads|1921PASP...33..225L}}</ref>{{,}}<ref name="Mayall">{{en}} N. U. Mayall, 1939, Astronomical Society of the Pacific Leaflets, v. 3, {{p.|145}}, ''The Crab Nebula, a Probable Supernova'', {{ads|1939ASPL....3..145M}}</ref>. Étant donné sa grande distance et son caractère éphémère, cette « nouvelle étoile » (ou [[étoile invitée]] selon la terminologie asiatique) était en fait une [[supernova]] — une étoile massive en fin d'[[évolution stellaire]], ayant subi une explosion après avoir épuisé ses ressources en énergie issue de la [[fusion nucléaire]].

[[Fichier:"Crab Nebula" M1.jpg|gauche|vignette|Acquisition réalisée en pose courte.]]
[[Fichier:267641main allsky labeled HI.jpg|thumb|upright=1.25|droite|Position de la nébuleuse du Crabe dans la Voie lactée. ''Crédit : NASA/DOE/International LAT Team.'']]
L'analyse récente de ces textes historiques a montré que la supernova à l'origine de la nébuleuse du Crabe apparut probablement en avril ou début mai [[1054]], atteignant une [[magnitude apparente]] maximale comprise entre -5 et -3 en juillet [[1054]]. Elle était alors plus lumineuse que tous les autres objets du ciel nocturne à l'exception de la [[Lune]]. L'événement est noté dans les recueils [[Chine|chinois]] où l'étoile a été nommée 天關客星 (天關: position céleste dans le système astronomique chinois traditionnel; 客: invité; 星: étoile; mais 客星 dans l'astronomie chinoise signifiait des évènements ou des astres dont les apparitions, voire les disparitions, n'ont pas pu être calculées et établies auparavant). Pendant {{nombre|23|jours}}, elle resta suffisamment lumineuse pour être visible en plein jour. La supernova fut observable à l'œil nu pendant environ deux ans après sa première observation<ref>{{en}} Collins G.W., Claspy W.P., Martin J.C. 1999, [[Publications of the Astronomical Society of the Pacific]], v. 111, {{p.|871}}, ''Reinterpretation of Historical References to the Supernova of A.D. 1054'' {{ads|1999PASP..111..871C}}</ref>. Grâce aux observations mentionnées dans les textes d'astronomes orientaux en 1054, la nébuleuse du Crabe est le premier objet astronomique dont le lien avec une explosion de supernova a pu être établi<ref name="Mayall"/>.

== Caractéristiques physiques ==
[[Fichier:The Crab Nebula (weic2326a).jpg|thumb|gauche|Image en infra-rouge et en haute résolution, obtenue par le télescope spatial James Webb en 2023. Au centre, on constate le pulsar et des rubans blancs de radiation.]]
En [[Spectre visible|lumière visible]], la nébuleuse du Crabe est une large masse ovale de filaments, d'une longueur d'environ 6&nbsp;[[minute d'arc|minutes d'arc]] et d'une largeur de 4&nbsp;[[minute d'arc|minutes d'arc]]<ref group=note name="lunearc">À titre de comparaison, la pleine lune correspond à {{nombre|30|minutes}} d'arc.</ref>, entourant une région centrale diffuse bleue. Sa [[magnitude absolue]] est de -3 (correspondant environ à la luminosité de 1000 soleils) et sa masse est d'environ 5 masses solaires<ref name="AMO"/>.

[[File:25 Images to Celebrate NASA’s Chandra 25th Anniversary- Crab Nebula (53893798390).jpg|vignette|Image composée de la nébuleuse du Crabe et du [[PSR B0531+21|pulsar du Crabe]] central, de [[Chandra (télescope spatial)|Chandra]] ([[NASA]]).]]
Les filaments sont les restes de l'atmosphère de l'étoile progénitrice et sont constitués principalement d'[[hélium]] et d'[[hydrogène]] ionisés ainsi que de [[carbone]], d'[[oxygène]], d'[[azote]], de [[fer]], de [[néon]] et de [[soufre]]. La température des filaments est comprise entre {{formatnum:11000}} et {{unité|18000|[[Kelvin|K]]}}, et leur densité de matière est d'environ {{unité|1300|particules}} par [[centimètre cube]]<ref>{{en}} Fesen R.A., Kirshner R.P., 1982, [[The Astrophysical Journal]], v. 258, {{p.|1-10}}, ''The Crab Nebula. I - Spectrophotometry of the filaments'', {{ads|1982ApJ...258....1F}}</ref>. La [[spectroscopie]] permet de distinguer deux composantes principales des émissions en lumière visible : une dans le vert et rouge, due à de l'[[oxygène doublement ionisé]] ([O III]) et à de l'hydrogène ([[Hα|H-alpha]]) produites par les couches hautes de l'atmosphère de l'étoile progénitrice en expansion rapide, se heurtant avec le [[milieu interstellaire]]. L'autre, de couleur bleue, présente un spectre continu et est très [[Polarisation (astronomie)|polarisé]]<ref name="AMO"/>.

En 1953, [[Iossif Chklovski|Iosif Shklovsky]] émet l'hypothèse selon laquelle la région bleue diffuse est principalement produite par [[rayonnement synchrotron]], rayonnement dû à la courbure de la trajectoire d'[[électron]]s se déplaçant à des vitesses relativistes (c'est-à-dire proche de la [[vitesse de la lumière]])<ref>{{en}} Shklovskii 1953, [[Doklady Akademii Nauk|Doklady Akademii Nauk SSSR]] v.90, {{p.|983}}, ''On the Nature of the Crab Nebula’s Optical Emission''</ref>. Trois ans plus tard, sa théorie est confirmée par des observations. Dans les [[années 1960]], il est établi que c'est un intense [[champ magnétique]] produit par l'étoile centrale de la nébuleuse qui accélère et courbe la trajectoire des électrons<ref>{{en}} Burn B.J. 1973, v. 165, {{p.|421}}, [[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]], ''A synchrotron model for the continuum spectrum of the Crab Nebula'', {{ads|1973MNRAS.165..421B}}</ref>. Cette étoile est une [[étoile à neutrons]] et un [[pulsar]], [[rémanent de supernova|rémanent de la supernova]] à l'origine de la nébuleuse : le [[pSR B0531+21|pulsar du Crabe]].

[[Fichier:Chandra-crab.jpg|thumb|left|Le [[PSR B0531+21|pulsar du Crabe]]. Cette image est la combinaison de données optiques de [[Hubble (télescope spatial)|Hubble]] (en rouge) et de [[rayon X|rayons X]] de [[Chandra (télescope spatial)|Chandra]] (en bleu).]]
La vitesse d'expansion de la nébuleuse a été déterminée en quantifiant le décalage de son spectre par [[effet Doppler]] et a été estimée à environ {{unité|1500|km/s}}<ref name="Bietneholz">{{en}} Bietenholz M.F., Kronberg P.P., Hogg D.E., Wilson A.S. 1991, [[The Astrophysical Journal]] Letters, vol. 373, p. L59-L62, ''The expansion of the Crab Nebula'', {{ads|1991ApJ...373L..59B}}</ref>. Parallèlement, des images prises à plusieurs années d'intervalle révèlent la lente expansion angulaire apparente sur le ciel. En comparant cette expansion angulaire avec la vitesse d'expansion, la distance de la nébuleuse par rapport au Soleil et sa taille ont pu être estimées à respectivement environ {{formatnum:6200}} et 13&nbsp;[[année-lumière|années-lumière]]<ref name="AMO">Ronald Stoyan ''Atlas of the Messier Objects'' Cambridge University Press, 2008. {{p.|71}}</ref>

À partir de la vitesse d'expansion de la nébuleuse observée actuellement, il est possible de vérifier la date de la [[supernova]] qui correspond à sa formation. Le calcul conduit à une date de quelques décennies antérieure à 1054. Une explication plausible de ce décalage serait que la vitesse d'expansion n'a pas été uniforme, mais s'est accélérée depuis l'explosion de la supernova<ref>{{en}} Trimble V. 1968, [[The Astronomical Journal]], v. 73, {{p.|535}}, ''Motions and Structure of the Filamentary Envelope of the Crab Nebula'', {{ads|1968AJ.....73..535T}}</ref>. Cette accélération serait due à l'énergie du [[pulsar]] qui alimenterait le [[champ magnétique]] de la nébuleuse qui, en s'étendant, entraîne les filaments vers l'extérieur<ref>{{en}} Bejger M., Haensel P., 2003, [[Astronomy and Astrophysics]], v.405, {{p.|747-751}}, ''Accelerated expansion of the Crab Nebula and evaluation of its neutron-star parameters'', {{ads|2003A&A...405..747B}}</ref>.

Les estimations de la masse totale de la nébuleuse permettent d'évaluer la masse de la supernova initiale. Les estimations de la masse contenue dans les filaments de la nébuleuse du Crabe varient d'une à cinq [[masse solaire|masses solaires]]<ref name="Fesen R.A. 1997, p. 354-363">{{en}} Fesen R.A., Shull J.M., Hurford A.P., 1997, [[The Astronomical Journal]] v.113, {{p.|354-363}}, ''An Optical Study of the Circumstellar Environment Around the Crab Nebula'', {{ads|1997AJ....113..354F}}</ref>. D'autres estimations basées sur le [[pSR B0531+21|pulsar du Crabe]] ont mené à des valeurs différentes.

{{Clr|left}}

== Étoile centrale ==
{{Article détaillé|PSR B0531+21{{!}}PSR B0531+21 (ou pulsar du Crabe)}}
[[Fichier:Changes in the Crab Nebula.jpg|thumb|Cette séquence d'images prises par le télescope spatial [[Hubble (télescope spatial)|''Hubble'']] montre des parties de la nébuleuse du Crabe se modifiant sur une période de quatre mois. Crédit : [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]]/[[Agence spatiale européenne|ESA]].]]

Au centre de la nébuleuse du Crabe se trouve une étoile peu brillante, qui est à l'origine de la nébuleuse. Elle a été identifiée en tant que telle en [[1942]], lorsque [[Rudolph Minkowski]] découvrit que son [[spectre électromagnétique|spectre]] optique était extrêmement inhabituel et ne ressemblait pas à celui d'une étoile normale<ref>{{en}} Minkowski R. 1942, ''[[The Astrophysical Journal]]'', v. 96, {{p.|199}}, ''The Crab Nebula'', {{ads|1942ApJ....96..199M}}</ref>. Il a été établi par la suite que la région autour de l'étoile est une source importante d'[[onde radio|ondes radio]] ([[1949]])<ref>{{en}} Bolton J.G., Stanley G.J., Slee O.B. 1949, [[Nature (revue)|Nature]], v. 164, {{p.|101}}, ''Positions of three discrete sources of Galactic radio frequency radiation'', {{ads|1949Natur.164..101B}}</ref>, de [[rayon X|rayons X]] ([[1963]])<ref name="Bowyer">{{en}} Bowyer S., Byram E.T., Chubb T.A., Friedman H. 1964, [[Science (revue)|''Science'']], v. 146, {{p.|912-917}}, ''Lunar Occulation of X-ray Emission from the Crab Nebula'', {{ads|1964Sci...146..912B}}</ref> et qu'elle est un des objets du ciel les plus brillants en [[rayon gamma|rayons gamma]] ([[1967]])<ref>{{en}} Haymes R.C., Ellis D.V., Fishman G.J., Kurfess J.D., Tucker, W.H. 1968, ''[[The Astrophysical Journal]]'', v. 151, p.L9, ''Observation of Gamma Radiation from the Crab Nebula'', {{ads|1968ApJ...151L...9H}}</ref>. La [[densité de flux]] des émissions X est 100 fois plus grande que celle des émissions en lumière visible<ref name="AMO"/>. En [[1968]], des recherches ont montré que l'étoile émettait ses radiations sous forme de brèves impulsions, devenant un des premiers [[pulsar]]s à être identifié et le premier à avoir été associé à un [[rémanent de supernova]].

Les pulsars sont à l'origine de fortes [[rayonnement électromagnétique|radiations électromagnétiques]], paraissant émises plusieurs fois par seconde en de brèves et très régulières impulsions. Leur découverte en [[1967]] souleva de nombreuses questions ; l'hypothèse selon laquelle ces impulsions étaient des signaux d'une civilisation avancée fut même proposée<ref>{{en}} Del Puerto C. 2005, EAS Publications Series, v. 16, {{p.|115-119}}, ''Pulsars In The Headlines''</ref>. Cependant, la découverte d'une [[Radiosource|source radio]] pulsante au centre de la nébuleuse du Crabe fut une preuve que les pulsars n'étaient pas des signaux d'extra-terrestres mais étaient formés par des explosions de supernova. Il a depuis été établi que ces impulsions sont dues à des [[étoile à neutrons|étoiles à neutrons]] en rotation rapide et dont les puissants [[champ magnétique|champs magnétiques]] concentrent les radiations émises en d'étroits faisceaux de rayonnement. L'axe du champ magnétique n'étant pas aligné avec celui de rotation, la direction du faisceau balaie le ciel suivant un cercle. Lorsque par hasard la direction du faisceau rencontre la Terre, une impulsion est observée. Ainsi, la fréquence des impulsions est une mesure de la vitesse de rotation de l'étoile à neutrons.

Le pulsar du Crabe aurait un diamètre compris entre {{unité|28|et=30|km}}<ref>{{en}} M. Bejger and P. Haensel 2002, [[Astronomy and Astrophysics]], v. 396, {{p.|917–921}}, ''Moments of inertia for neutron and strange stars: Limits derived for the Crab pulsar'', {{ads|2002A&A...396..917B}}</ref>. Il émet des impulsions de radiations toutes les {{unité|33|[[milliseconde]]s}}<ref>{{en}} Harnden F.R., Seward F.D. 1984, [[The Astrophysical Journal]], v. 283, {{p.|279-285}}, ''Einstein observations of the Crab nebula pulsar'', {{ads|1984ApJ...283..279H}}</ref>. Mais, comme dans tous les cas de pulsars isolés, la [[fréquence]] des impulsions diminue très légèrement mais régulièrement, indiquant que le pulsar ralentit tout doucement. Il arrive cependant que, de temps à autre, sa période de rotation connaisse de brusques variations. Ces variations sont appelées ''tremblements d'étoiles'' et seraient dues à de soudains réajustements de la structure interne de l'étoile à neutrons.
<!--- Cette phrase pose problème. Non ce n'est pas le ralentissement qui est à l'origine du champ B! C'est l'inverse. En fait, je crois qu'on peut laisser tomber la phrase.
L'énergie libérée lors d'un tel ralentissement de la rotation est gigantesque et est à l'origine du champ magnétique de l'étoile, et donc des radiations synchrotron émises par la nébuleuse du Crabe, qui a une luminosité totale {{formatnum:75000}} fois supérieure à celle du Soleil<ref>{{en}} Kaufmann W.J. (1996), ''Universe'' 4th edition, Freeman press, p. 428</ref>. -->

L'énergie émise par le pulsar engendre une région particulièrement dynamique au centre de la nébuleuse du Crabe. Alors que la plupart des objets astronomiques ont des durées caractéristiques d'évolution de l'ordre de plusieurs dizaines de milliers d'années, les parties centrales de la nébuleuse évoluent sur des périodes de quelques jours<ref>{{en}} Hester J.J., Scowen P.A., Sankrit R., Michel F.C., Graham J.R., Watson A., Gallagher J.S. 1996, ''[[Bulletin of the American Astronomical Society]]'', vol. 28, {{p.|950}}, ''The Extremely Dynamic Structure of the Inner Crab Nebula'', {{ads|1996AAS...188.7502H}}</ref>. La partie la plus dynamique de la zone centrale de la nébuleuse est la zone où le vent équatorial du pulsar rencontre la matière environnante en formant une [[onde de choc]]. La forme et la position de cette zone changent rapidement sous l'effet du vent équatorial. Cette zone est visible sous la forme de petites traînées brillantes dont l'éclat augmente puis faiblit au fur et à mesure qu'elles s'éloignent du pulsar.

== Étoile progénitrice ==
[[Fichier:Crab 3.6 5.8 8.0 microns spitzer.png|thumb|left|La nébuleuse du Crabe vue en [[infrarouge]] par le télescope spatial [[Spitzer (télescope spatial)|''Spitzer'']].]]

L'étoile qui a explosé en supernova et donné naissance à la nébuleuse est appelée l'étoile progénitrice. Deux types d'étoiles produisent des [[supernova]]s : les [[naine blanche|naines blanches]] (qui donnent des [[supernova thermonucléaire|supernova de type Ia]] par une explosion thermonucléaire détruisant totalement l'étoile) et les étoiles massives (qui donnent des supernova de type « Ib », « Ic » et « II »). Dans ce dernier cas, le cœur de l'étoile s'effondre sur lui-même et se fige en un cœur de [[fer]]. L'explosion est produite par l'atmosphère s'effondrant et qui rebondit sur ce cœur. Elle laisse derrière elle un [[objet compact]] qui est parfois un [[pulsar]]. La présence d'un tel pulsar au sein de la nébuleuse du Crabe signifie qu'elle s'est formée à partir d'une étoile massive. En effet, les supernovas de type « Ia » ne produisent pas de pulsars.

Les modèles théoriques d'explosion de supernova suggèrent que l'étoile à l'origine de la nébuleuse du Crabe avait une masse comprise entre huit et douze [[masse solaire|masses solaires]]. Les étoiles de masse inférieure à huit masses solaires seraient trop légères pour engendrer des explosions de supernova et produisent des [[nébuleuse planétaire|nébuleuses planétaires]]. Les étoiles de masse supérieure à douze masses solaires produisent des nébuleuses présentant une composition chimique différente de celle observée au sein de la nébuleuse du Crabe<ref name="Davidson">{{en}} Davidson K., Fesen R.A. 1985, ''[[Annual Review of Astronomy and Astrophysics]]'', v. 23, {{p.|119-146}}, ''Recent developments concerning the Crab Nebula'', {{ads|1985ARA&A..23..119D}}</ref>.

Un des principaux problèmes soulevés par l'étude de la nébuleuse du Crabe est que la masse combinée de la nébuleuse et du pulsar est beaucoup plus faible que la masse prédite pour l'étoile progénitrice. La raison de cette différence est inconnue<ref name="Fesen R.A. 1997, p. 354-363"/>. L'estimation de la masse de la nébuleuse est obtenue en mesurant la quantité totale de lumière émise et, connaissant la [[température]] et la [[densité]] de la nébuleuse, en en déduisant la masse requise pour émettre la lumière observée. Les estimations varient entre 1 et 5 [[Masse solaire|masses solaires]], la valeur communément admise étant 2 ou 3 masses solaires<ref name="Davidson"/>. L'étoile à neutrons aurait une masse comprise entre {{unité|1,4|et=2|[[masse solaire|<math>M_{\odot}</math>]]}}.

La théorie principale expliquant la masse manquante de la nébuleuse du Crabe est qu'une proportion substantielle de la masse de l'étoile progénitrice a été éjectée avant l'explosion de la supernova dans un fort [[vent stellaire]] comme c'est le cas de nombreuses étoiles massives comme les [[étoile Wolf-Rayet|étoiles Wolf-Rayet]]. Cependant, un tel vent aurait créé une coquille autour de la nébuleuse (comme une [[bulle de Wolf-Rayet]]). Bien que des observations à différentes [[longueur d'onde|longueurs d'onde]] aient été menées afin d'identifier cette coquille, elle ne l'a jamais été<ref>{{en}} Frail D.A., Kassim N.E., Cornwell T.J., Goss W.M. 1995, ''[[The Astrophysical Journal]]'', v. 454, p. L129–L132, ''Does the Crab Have a Shell?'', {{ads|1995ApJ...454L.129F}}</ref>.

== Transits par des corps du système solaire ==
[[Fichier:Filaments in the Crab Nebula.jpg|thumb|Image prise en optique par [[Hubble (télescope spatial)|''Hubble'']] d'une petite région de la nébuleuse du Crabe montrant sa structure filamenteuse. Crédit : [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]]/[[Agence spatiale européenne|ESA]].]]

La nébuleuse du Crabe est située à environ un degré et demi de l'[[écliptique]], le plan de l'orbite terrestre autour du [[Soleil]]. En conséquence, la [[Lune]] et parfois les planètes [[occultation|occultent]] ou [[Transit (astronomie)|transitent]] devant la nébuleuse. Bien que le Soleil ne transite pas devant la nébuleuse, sa [[couronne solaire|couronne]] passe devant elle. Ces transits et occultations peuvent être utilisés afin d'étudier à la fois la nébuleuse et l'objet qui passe devant elle en observant les modifications engendrées par ce dernier sur les radiations de la nébuleuse.

Les transits lunaires ont été utilisés afin de cartographier les émissions de [[rayon X|rayons X]] au sein de la nébuleuse<ref name="Bowyer"/>. Avant le lancement de [[satellite artificiel|satellites]] destinés à l'observation en rayons X tels que [[XMM-Newton]] ou [[Chandra (télescope spatial)|Chandra]], les [[télescope]]s d'observation en rayons X avaient une très faible [[Pouvoir de résolution|résolution angulaire]]. Inversement, la position de la Lune est connue avec une très grande précision. Ainsi, quand cette dernière passe devant la nébuleuse, les variations de la luminosité de la nébuleuse permettent de créer une carte des émissions en rayons X<ref>{{en}} Palmieri T.M., Seward F.D., Toor A., van Flandern T.C. 1975, ''[[The Astrophysical Journal]]'', v. 202, {{p.|494-497}}, ''Spatial distribution of X-rays in the Crab Nebula'', {{ads|1975ApJ...202..494P}}</ref>.

La [[couronne solaire]] passe devant la nébuleuse chaque mois de [[juin]]. Les variations des ondes [[Radioélectricité|radio]] provenant de la nébuleuse sont utilisées afin d'étudier la [[densité]] et la structure de la couronne. Les premières observations ont montré que la couronne est bien plus étendue qu'il n'était communément admis précédemment. Ces observations ont aussi permis d'établir que la couronne présente des variations substantielles de densité<ref>{{en}} Erickson W.C. 1964, ''[[The Astrophysical Journal]]'', v. 139, {{p.|1290}}, ''The Radio-Wave Scattering Properties of the Solar Corona'', {{ads|1964ApJ...139.1290E}}</ref>.

[[Saturne (planète)|Saturne]] transite aussi devant la nébuleuse du Crabe mais très rarement. Son dernier transit, en [[2003]], était le premier depuis [[1296]] ; le prochain aura lieu en 2267. Les scientifiques ont utilisé le [[télescope]] [[Chandra (télescope spatial)|Chandra]] pour observer la lune de Saturne, [[Titan (lune)|Titan]], durant son transit devant la nébuleuse et ont remarqué que l'ombrage des rayons X dû au passage de Titan était plus grand que la surface solide de cette lune en raison de l'absorption de rayons X par son atmosphère. Ces observations ont permis d'établir que l'épaisseur de l'[[atmosphère planétaire|atmosphère]] de Titan est de {{unité|880|km}}<ref>{{en}} Mori K., Tsunemi H., Katayama H., Burrows D.N., Garmire G.P., Metzger A.E. 2004, ''[[The Astrophysical Journal]]'', v. 607, {{p.|1065-1069}}, ''An X-Ray Measurement of Titan's Atmospheric Extent from Its Transit of the Crab Nebula'', {{ads|2004ApJ...607.1065M}}. Certaines images de Chandra utilisées par Mori {{et al.}} peuvent être vues [http://chandra.harvard.edu/photo/2004/titan/ sur le site de Chandra].</ref>. Le transit de la [[planète]] Saturne elle-même n'a pas pu être observé car le télescope Chandra passait à travers la [[ceinture de Van Allen]] au même moment.

== La nébuleuse dans la fiction ==
La nébuleuse du Crabe apparaît à plusieurs reprises dans des œuvres de fiction. On peut notamment citer :
* ''La Nébuleuse du crabe'' est le titre d'un roman d'Éric Chevillard paru en 1993 ;
* la première rencontre entre des Terriens et une race extraterrestre a lieu au sein de la nébuleuse du Crabe dans le roman de [[science-fiction]] ''[[Premier Contact (nouvelle)|Premier Contact]]'' (''[[Analog Science Fiction and Fact|Astounding]]'', {{date-|mai 1945}}) écrit par [[Murray Leinster]] ;
* dans le livre ''[[Dave Barry Slept Here: A Sort of History of the United States]]'', la nébuleuse du Crabe est cédée aux [[États-Unis]] par l'[[Espagne]] avec [[Cuba]], [[Porto Rico]], les [[Philippines]], [[Guam]], [[Wake (atoll)|Wake]], l'[[Australie]], Snooze Island, l'[[Antarctique]] et la [[France]] après sa défaite durant la [[guerre hispano-américaine]] à la [[bataille de San Juan|bataille de San Juan Hill]] ;
* dans l'épisode ''[[Colony in Space]],'' cinquante-huitième de la première série ''[[Doctor Who]]'', le Maître révèle que la création de la nébuleuse est due à la ''super race'' de la planète Exariux (ou Uxarius) qui y testa sa Doomsday Weapon, une arme pouvant envoyer de l'[[antimatière]] à des [[vitesse de la lumière|vitesses supraluminiques]] ;
* dans l'épisode ''[[Saison 1 des Zinzins de l'espace#Épisode 47 : L'étoffe des zéros|L'étoffe des zéros]]'' de la série d'animation, ''[[Les Zinzins de l'espace]]'', il est révélé que la planète des Zinzins se situe dans la nébuleuse du Crabe.
* dans le jeu vidéo ''[[Mass Effect (jeu vidéo)|Mass Effect]]'', le secteur Hadès Gamma est situé dans la nébuleuse du Crabe.

== Notes et références ==
=== Notes ===
{{Traduction/Référence 
 |lang1=en|art1=Crab nebula|id1=119242646|type=note
 |lang2=en|art2=Nebulae in fiction|id2=115729296
}}
{{Références|groupe=note}}

=== Références ===
{{références nombreuses|taille=24}}

== Voir aussi ==
{{Autres projets|commons=Category:Crab Nebula}}

=== Bibliographie ===
* {{Ouvrage|auteur1=Jean-Marc Bonnet-Bidaud|titre=4000 ans d'astronomie chinoise|passage=119-124|éditeur=Édition Belin|date=2017|isbn=|lire en ligne=|présentation en ligne=https://www.belin-editeur.com/4000-ans-dastronomie-chinoise}}

=== Articles connexes ===
* [[SN 1054]]
* [[Liste de nébuleuses]]
* [[Rémanent de supernova]]
* [[Liste de rémanents de supernova notables]]
* [[Liste des objets de Messier]]
* [[Liste des objets du New General Catalogue]] (NGC)
* [[Pulsar du Crabe]] ([[PSR B0531+21]])
* [[Catalogue de Messier]]

=== Liens externes ===
* {{Autorité}}
* {{Dictionnaires}}
* {{Bases}}
* {{NASANED|id=NGC+1952}}
* [http://messier.obspm.fr/f/m001.html Messier 1, page de la ''SEDS'']
* {{en}} [http://chandra.harvard.edu/photo/2004/titan/ Images] prises par le [[télescope]] ''[[Chandra (télescope spatial)|Chandra]]'' lors du transit de [[Titan (lune)|Titan]], sur le site de la mission ''Chandra''.
* {{en}} [http://www.mrao.cam.ac.uk/surveys/snrs/snrs.G184.6-5.8.html Données sur la nébuleuse du Crabe], sur le catalogue de rémanents de supernova maintenu par [[David A. Green]] ([[université de Cambridge]])
* {{Lien web |langue=en |titre=M1: The Expanding Crab Nebula |url=https://apod.nasa.gov/apod/ap230320.html | site= [[Astronomy Picture of the Day]] |éditeur=NASA |date=20/03/2023 |consulté le=20-03-2023}} ([https://dpelletier.profweb.ca/AstronomieCompl/APOD/APOD%20NGC%20IC%20et%20M/20_03_23_M1_expansion.html traduction/adaptation française]).
* {{Lien web |langue=en |titre= M1: The Crab Nebula from Hubble |url=https://apod.nasa.gov/apod/ap200906.html |site=[[Astronomy Picture of the Day]] |éditeur=NASA |date=06/09/2020 |consulté le=12-09-2022}} ([https://dpelletier.profweb.ca/AstronomieCompl/APOD/APOD%20NGC%20IC%20et%20M/06_09_20NebCrabe.html traduction/adaptation française])

{{Navigation New General Catalogue|1952}}
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{{Bon article|vote=BA|oldid=15871809|date=16 avril 2007}}

{{DEFAULTSORT:Nebuleuse, Crabe}}
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[[Catégorie:Rémanent de supernova|Crabe]]
[[Catégorie:Constellation du Taureau]]
[[Catégorie:Bras de Persée]]
[[Catégorie:Objet céleste découvert en 1731]]
[[Catégorie:Objet céleste découvert par John Bevis]]