Van een NASA-persbericht:
Het beroemde supernova-overblijfsel van de Krabnevel is uitgebarsten in een enorme gloed die vijf keer krachtiger is dan welke gloed dan ook die eerder van het object is gezien. Verschillende andere satellieten hebben ook waarnemingen gedaan, die astronomen verbaasd hebben door onverwachte veranderingen in de röntgenstraling van de krab te onthullen, waarvan ooit werd gedacht dat het de meest stabiele hoogenergetische bron aan de hemel was.
De nevel is het wrak van een ontplofte ster die licht uitzond dat de aarde bereikte in het jaar 1054. Het bevindt zich op 6.500 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Stier. In het hart van een uitdijende gaswolk ligt wat overblijft van de kern van de oorspronkelijke ster, een superneutrale neutronenster die 30 keer per seconde ronddraait. Bij elke rotatie zwaait de ster intense straling naar de aarde, waardoor de gepulseerde emissiekarakteristiek ontstaat van draaiende neutronensterren (ook wel pulsars genoemd).
Afgezien van deze pulsen, geloofden astrofysici dat de Krabnevel een vrijwel constante bron van hoogenergetische straling was. Maar in januari rapporteerden wetenschappers die verbonden waren met verschillende omringende observatoria, waaronder NASA's Fermi, Swift en Rossi X-ray Timing Explorer, langdurige helderheidsveranderingen bij röntgenenergieën.
"De Krabnevel heeft een hoge energie-variabiliteit die we nu pas volledig waarderen", zegt Rolf Buehler, lid van het Fermi Large Area Telescope (LAT) -team van het Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, een faciliteit die gezamenlijk is gevestigd in het Department of Energy SLAC National Accelerator Laboratory en Stanford University.
Sinds 2009 hebben Fermi en de AGILE-satelliet van het Italiaanse ruimteagentschap verschillende kortstondige gammastralingflitsen gedetecteerd bij energieën van meer dan 100 miljoen elektronvolt (eV) - honderden keren hoger dan de waargenomen röntgenvariaties van de nevel. Ter vergelijking: zichtbaar licht heeft energieën tussen 2 en 3 eV.
Op 12 april ontdekte Fermi's LAT en later AGILE een uitbarsting die ongeveer 30 keer energieker werd dan de normale gammastraling van de nevel en ongeveer vijf keer krachtiger dan eerdere uitbarstingen. Op 16 april brak er een nog feller licht uit, maar binnen een paar dagen verdween de ongewone activiteit volledig.
"Deze superuitbarstingen zijn de meest intense uitbarstingen die we tot nu toe hebben gezien, en het zijn allemaal uiterst raadselachtige gebeurtenissen", zei Alice Harding in het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, MD. "We denken dat ze worden veroorzaakt door plotselinge herschikkingen van de magnetische veld niet ver van de neutronenster, maar waar dat precies gebeurt, blijft een mysterie. ”
Aangenomen wordt dat de hoge energie-uitstoot van de krab het gevolg is van fysieke processen die de snelle spin van de neutronenster aanboren. Theoretici zijn het er in het algemeen over eens dat de fakkels binnen ongeveer een derde van een lichtjaar moeten ontstaan vanaf de neutronenster, maar pogingen om ze nauwkeuriger te lokaliseren zijn tot dusver niet succesvol gebleken.
Sinds september 2010 heeft NASA's Chandra X-ray Observatory routinematig de nevel gecontroleerd in een poging röntgenemissie geassocieerd met de uitbarstingen te identificeren. Toen Fermi-wetenschappers astronomen waarschuwden voor het begin van een nieuwe uitbarsting, activeerden Martin Weisskopf en Allyn Tennant in NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala., Een reeks vooraf geplande waarnemingen met behulp van Chandra.
Het werd ook waargenomen door NASA's Rossi X-Ray Timing Explorer (RXTE) en Swift-satellieten en het European Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL) van de European Space Agency. De resultaten bevestigen een daling van de werkelijke intensiteit van ongeveer 7 procent bij energieën tussen 15.000 en 50.000 eV over twee jaar. Ze laten ook zien dat de krab sinds 1999 met maar liefst 3,5 procent per jaar is opgefleurd en vervaagd.
"Dankzij de Fermi-waarschuwing hadden we het geluk dat onze geplande waarnemingen daadwerkelijk plaatsvonden toen de fakkels het helderst waren in gammastralen", zei Weisskopf. "Ondanks de uitstekende resolutie van Chandra, hebben we geen duidelijke veranderingen in de röntgenstructuren in de nevel en rond de pulsar gedetecteerd die duidelijk in verband kunnen worden gebracht met de overstraling."
Wetenschappers denken dat de fakkels optreden als het intense magnetische veld nabij de pulsar een plotselinge herstructurering ondergaat. Dergelijke veranderingen kunnen deeltjes zoals elektronen versnellen tot snelheden in de buurt van de lichtsnelheid. Omdat deze snelle elektronen interageren met het magnetische veld, zenden ze gammastraling uit.
Om rekening te houden met de waargenomen emissie, zeggen wetenschappers dat de elektronen een energie moeten hebben die 100 keer groter is dan kan worden bereikt in een deeltjesversneller op aarde. Dit maakt ze de elektronen met de hoogste energie waarvan bekend is dat ze geassocieerd zijn met elke galactische bron. Gebaseerd op de opkomst en ondergang van gammastraling tijdens de uitbarstingen van april, schatten wetenschappers dat de grootte van het emitterende gebied qua grootte vergelijkbaar moet zijn met het zonnestelsel.
