Από δελτίο τύπου της NASA:
Το διάσημο υπόλοιπο σουπερνόβα του νεφελώματος καβούρι έχει ξεσπάσει σε μια τεράστια φωτοβολίδα πέντε φορές πιο ισχυρή από οποιαδήποτε φλόγα που είχε δει προηγουμένως από το αντικείμενο. Αρκετοί άλλοι δορυφόροι έκαναν επίσης παρατηρήσεις, οι οποίοι εξέπληξαν τους αστρονόμους αποκαλύπτοντας απροσδόκητες αλλαγές στην εκπομπή ακτίνων Χ του Καβούρι, που κάποτε θεωρούνταν η πιο σταθερή πηγή υψηλής ενέργειας στον ουρανό.
Το νεφέλωμα είναι τα συντρίμμια ενός εκρηκτικού αστεριού που εκπέμπει φως που έφτασε στη Γη το έτος 1054. Βρίσκεται 6.500 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό Ταύρος. Στην καρδιά ενός διαστελλόμενου νέφους αερίου βρίσκεται ό, τι απομένει από τον πυρήνα του αρχικού αστεριού, ένα αστέρι νετρονίου με υπερβολική πυκνότητα που περιστρέφεται 30 φορές το δευτερόλεπτο. Με κάθε περιστροφή, το αστέρι περιστρέφεται έντονες ακτίνες ακτινοβολίας προς τη Γη, δημιουργώντας την παλμική εκπομπή που χαρακτηρίζει τα περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων (επίσης γνωστά ως pulsars).
Εκτός από αυτούς τους παλμούς, οι αστροφυσικοί πίστευαν ότι το Νεφέλωμα Καβουριών ήταν μια σχεδόν σταθερή πηγή ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας. Ωστόσο, τον Ιανουάριο, επιστήμονες που συσχετίστηκαν με διάφορα παρατηρητήρια σε τροχιά, συμπεριλαμβανομένων των Fermi, Swift και Rossi Timing Explorer της NASA, ανέφεραν μακροχρόνιες αλλαγές φωτεινότητας σε ενέργειες ακτίνων Χ.
«Το Νεφέλωμα Καβούρι φιλοξενεί μεταβλητότητα υψηλής ενέργειας που τώρα εκτιμούμε πλήρως», δήλωσε ο Rolf Buehler, μέλος της ομάδας Fermi Large Area Telescope (LAT) στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής και Κοσμολογίας Σωματιδίων του Κάβλι, μια εγκατάσταση που βρίσκεται από κοινού στο το Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντή SLAC του Τμήματος Ενέργειας και το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ.
Από το 2009, ο Fermi και ο δορυφόρος AGILE της Ιταλικής Διαστημικής Υπηρεσίας έχουν ανιχνεύσει αρκετές βραχύβιες εκρήξεις ακτίνων γάμμα σε ενέργειες μεγαλύτερες από 100 εκατομμύρια ηλεκτρονικά βολτ (eV) - εκατοντάδες φορές υψηλότερες από τις παρατηρούμενες παραλλαγές ακτίνων Χ του νεφελώματος. Για σύγκριση, το ορατό φως έχει ενέργειες μεταξύ 2 και 3 eV.
Στις 12 Απριλίου, το LAT του Fermi και αργότερα AGILE, εντόπισε μια φωτοβολίδα που αυξήθηκε περίπου 30 φορές πιο ενεργητική από την κανονική έξοδο ακτίνων γάμμα του νεφελώματος και περίπου πέντε φορές πιο ισχυρή από τις προηγούμενες εκρήξεις. Στις 16 Απριλίου, ξέσπασε μια ακόμη πιο φωτεινή φλόγα, αλλά μέσα σε λίγες μέρες, η ασυνήθιστη δραστηριότητα εξαφανίστηκε εντελώς.
«Αυτές οι υπερπληρώσεις είναι οι πιο έντονες εκρήξεις που έχουμε δει μέχρι σήμερα, και είναι όλα εξαιρετικά περίεργα γεγονότα», δήλωσε η Alice Harding στο Goddard Space Flight Center της NASA στο Greenbelt, Md. «Πιστεύουμε ότι προκαλούνται από ξαφνικές αναδιατάξεις των μαγνητικών πεδίο που δεν απέχει πολύ από το αστέρι νετρονίων, αλλά ακριβώς εκεί που συμβαίνει παραμένει ένα μυστήριο. "
Οι εκπομπές υψηλής ενέργειας του καβουριού πιστεύεται ότι είναι το αποτέλεσμα φυσικών διεργασιών που αξιοποιούν την ταχεία περιστροφή του αστεριού νετρονίων. Οι θεωρητικοί γενικά συμφωνούν ότι οι εκρήξεις πρέπει να προκύψουν μέσα στο ένα τρίτο περίπου ενός έτους φωτός από το αστέρι νετρονίων, αλλά οι προσπάθειες εντοπισμού τους με μεγαλύτερη ακρίβεια έχουν αποδειχθεί μέχρι τώρα ανεπιτυχείς.
Από τον Σεπτέμβριο του 2010, το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra της NASA παρακολουθεί τακτικά το νεφέλωμα σε μια προσπάθεια να εντοπίσει τις εκπομπές ακτίνων Χ που σχετίζονται με τις εκρήξεις. Όταν οι επιστήμονες του Fermi προειδοποίησαν τους αστρονόμους για την έναρξη μιας νέας φλεγμονής, οι Martin Weisskopf και Allyn Tennant στο Διαστημικό Κέντρο Πτήσης Marshall της NASA στο Huntsville της Ala, πυροδότησαν μια σειρά από προκαταρκτικές παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας το Chandra.
Παρατηρήθηκε επίσης από τους δορυφόρους Rossi X-Ray Timing Explorer (RXTE) και Swift της NASA και από το Διεθνές Εργαστήριο Αστροφυσικής Gamma-Ray της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (INTEGRAL). Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν μια πραγματική μείωση έντασης περίπου 7% σε ενέργειες μεταξύ 15.000 έως 50.000 eV για δύο χρόνια. Δείχνουν επίσης ότι το καβούρι έχει λάμψει και ξεθωριάσει έως και 3,5 τοις εκατό ετησίως από το 1999.
«Χάρη στην προειδοποίηση Fermi, ήμασταν τυχεροί που οι προγραμματισμένες παρατηρήσεις μας συνέβησαν πραγματικά όταν οι φωτοβολίδες ήταν πιο φωτεινές στις ακτίνες γάμμα», δήλωσε ο Weisskopf. «Παρά την εξαιρετική ανάλυση του Chandra, δεν ανιχνεύσαμε εμφανείς αλλαγές στις δομές ακτίνων Χ στο νεφέλωμα και γύρω από το πάλσαρ που θα μπορούσαν να σχετίζονται σαφώς με τη φωτοβολίδα».
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι εκρήξεις συμβαίνουν καθώς το έντονο μαγνητικό πεδίο κοντά στο pulsar υφίσταται ξαφνική αναδιάρθρωση. Τέτοιες αλλαγές μπορούν να επιταχύνουν σωματίδια όπως ηλεκτρόνια σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Καθώς αυτά τα ηλεκτρόνια υψηλής ταχύτητας αλληλεπιδρούν με το μαγνητικό πεδίο, εκπέμπουν ακτίνες γάμμα.
Για να ληφθούν υπόψη οι παρατηρούμενες εκπομπές, οι επιστήμονες λένε ότι τα ηλεκτρόνια πρέπει να έχουν ενέργεια 100 φορές μεγαλύτερη από ό, τι μπορεί να επιτευχθεί σε οποιονδήποτε επιταχυντή σωματιδίων στη Γη. Αυτό τους καθιστά τα ηλεκτρόνια υψηλότερης ενέργειας που είναι γνωστό ότι σχετίζονται με οποιαδήποτε γαλαξιακή πηγή. Με βάση την άνοδο και την πτώση των ακτίνων γάμμα κατά τη διάρκεια των εκρήξεων του Απριλίου, οι επιστήμονες εκτιμούν ότι το μέγεθος της περιοχής εκπομπής πρέπει να είναι συγκρίσιμο σε μέγεθος με το ηλιακό σύστημα.
