Dintr-un comunicat de presă al NASA:
Faimoasa rămășiță de supernova a nebuloasei Crab a izbucnit într-o flacără enormă de cinci ori mai puternică decât orice flacără văzută anterior de la obiect. Mai mulți alți sateliți au făcut și observații, ceea ce i-a uimit pe astronomi, dezvăluind schimbări neașteptate ale emisiilor de raze X de Crab, cândva gândite a fi cea mai constantă sursă de energie înaltă din cer.
Nebuloasa este epava unei stele explozate care a emis lumină care a ajuns pe Pământ în anul 1054. Este situată la 6.500 de ani lumină distanță în constelația Taur. În centrul unui nor de gaz în expansiune se află ceea ce a rămas din miezul stelei originale, o stea neutronă superdensă care se învârte de 30 de ori pe secundă. La fiecare rotație, steaua balansează fascicule intense de radiație către Pământ, creând emisia pulsată caracteristică stelelor de neutroni învârtiți (cunoscute și sub numele de pulsars).
În afară de aceste pulsiuni, astrofizicienii credeau că nebuloasa Crab este o sursă practic constantă de radiații cu energie mare. Dar, în ianuarie, oamenii de știință asociați cu mai multe observatorii orbitante, inclusiv Fermi, Swift și Rossi X-Timing Explorer de la NASA, au raportat schimbări de luminozitate pe termen lung ale energiilor cu raze X.
„Nebula Crab găzduiește o variabilitate energetică mare pe care o apreciem pe deplin”, a spus Rolf Buehler, membru al echipei de telescopuri de suprafață mare (LAT) din cadrul Institutului Kavli pentru Astrofizica și Cosmologia de particule, o instalație localizată în comun la Departamentul Energiei SLAC National Accelerator Laboratory și Universitatea Stanford.
Începând cu 2009, Fermi și satelitul AGILE al Agenției Spațiale italiene au detectat mai multe raze de raze gamma de scurtă durată la energii mai mari de 100 de milioane de volți de electroni (VE) - de sute de ori mai mari decât variațiile de raze X observate de nebuloasă. Pentru comparație, lumina vizibilă are energii între 2 și 3 eV.
Pe 12 aprilie, LAT-ul lui Fermi, și mai târziu AGILE, au detectat o flacără care a crescut de aproximativ 30 de ori mai energică decât ieșirea normală a razei gamma a nebuloasei și de aproximativ cinci ori mai puternică decât izbucnirile anterioare. Pe 16 aprilie, a izbucnit o flacără și mai strălucitoare, dar în câteva zile, activitatea neobișnuită s-a stins complet.
"Aceste superfarii sunt cele mai intense explozii pe care le-am văzut până în prezent și sunt evenimente extrem de periculoase", a spus Alice Harding la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Md. „Credem că sunt cauzate de rearanjări bruște ale magnetului câmp nu departe de steaua neutronilor, dar exact acolo unde se întâmplă rămâne un mister. "
Emisiile cu energie mare a Crabului sunt considerate a fi rezultatul proceselor fizice care se ating în rotația rapidă a stelei neutronice. Teoreticienii sunt de acord, în general, că flăcările trebuie să apară în aproximativ o treime dintr-un an lumină de la steaua neutronilor, dar eforturile de a le localiza mai precis s-au dovedit până acum nereușite.
Începând cu septembrie 2010, Observatorul Chandra cu raze X din NASA a monitorizat în mod regulat nebuloasa în efortul de a identifica emisiile de raze X asociate exploziei. Când oamenii de știință Fermi i-au alertat pe astronomi de la apariția unei noi flăcări, Martin Weisskopf și Allyn Tennant la Marshall Space Flight Center din NASA din Huntsville, Ala., Au declanșat un set de observații planificate în prealabil folosind Chandra.
De asemenea, a fost observată de sateliții Rossi X-Ray Timing Explorer (RXTE) și de sateliții NASA și de Laboratorul internațional de astrofizică Gamma-Ray (INTEGRAL) al Agenției Spațiale Europene. Rezultatele confirmă o scădere a intensității reale de aproximativ 7% la energii cuprinse între 15.000 și 50.000 eV pe parcursul a doi ani. De asemenea, aceștia arată că Crabul a strălucit și s-a estompat cu până la 3,5% pe an din 1999.
„Mulțumită alertei Fermi, am avut norocul că observațiile noastre planificate au avut loc efectiv când flăcările erau mai strălucitoare în razele gamma”, a spus Weisskopf. „În ciuda rezoluției excelente a lui Chandra, nu am detectat schimbări evidente în structurile de raze X din nebuloasă și în jurul pulsarului care ar putea fi clar asociat cu flacăra.”
Oamenii de știință consideră că flăcările apar pe măsură ce câmpul magnetic intens de lângă pulsar suferă o restructurare bruscă. Astfel de schimbări pot accelera particule precum electronii până la viteze apropiate de viteza luminii. Deoarece acești electroni de mare viteză interacționează cu câmpul magnetic, ei emit raze gamma.
Pentru a ține cont de emisiile observate, oamenii de știință spun că electronii trebuie să aibă energii de 100 de ori mai mari decât se poate obține în orice accelerator de particule de pe Pământ. Acest lucru face ca acei electroni cu cea mai mare energie să fie cunoscuți cu orice sursă galactică. Pe baza creșterii și căderii razelor gamma în timpul izbucnirii din aprilie, oamenii de știință estimează că dimensiunea regiunii emitente trebuie să fie comparabilă ca dimensiune cu sistemul solar.
