Da un comunicato stampa della NASA:
Il famoso residuo della supernova della Nebulosa del Granchio è scoppiato in un enorme bagliore cinque volte più potente di qualsiasi bagliore precedentemente visto dall'oggetto. Numerosi altri satelliti hanno anche fatto osservazioni, che ha stupito gli astronomi rivelando cambiamenti inattesi nell'emissione di raggi X del Granchio, una volta ritenuta la fonte ad alta energia più stabile nel cielo.
La nebulosa è il relitto di una stella esplosa che emetteva luce che raggiunse la Terra nell'anno 1054. Si trova a 6.500 anni luce di distanza nella costellazione del Toro. Al centro di una nuvola di gas in espansione si trova ciò che resta del nucleo della stella originale, una stella di neutroni superdensa che ruota 30 volte al secondo. Ad ogni rotazione, la stella oscilla intensi fasci di radiazione verso la Terra, creando l'emissione pulsata caratteristica delle stelle di neutroni rotanti (note anche come pulsar).
A parte questi impulsi, gli astrofisici credevano che la Nebulosa del Granchio fosse una fonte praticamente costante di radiazioni ad alta energia. Ma a gennaio, gli scienziati associati a diversi osservatori in orbita, tra cui Fermi, Swift e Rossi X-ray Timing Explorer della NASA, hanno riportato cambiamenti di luminosità a lungo termine alle energie dei raggi X.
"La Nebulosa del Granchio ospita una variabilità ad alta energia che stiamo apprezzando solo ora", ha affermato Rolf Buehler, membro del team Fermi Large Area Telescope (LAT) del Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, una struttura situata congiuntamente a il National Accelerator Laboratory del Dipartimento dell'Energia e la Stanford University.
Dal 2009 Fermi e il satellite AGILE dell'Agenzia Spaziale Italiana hanno rilevato parecchi bagliori di raggi gamma di breve durata ad energie superiori a 100 milioni di volt di elettroni (eV), centinaia di volte superiori alle variazioni dei raggi X osservate dalla nebulosa. Per fare un confronto, la luce visibile ha energie tra 2 e 3 eV.
Il 12 aprile, il LAT di Fermi, e successivamente AGILE, ha rilevato un bagliore che è cresciuto di circa 30 volte più energico della normale emissione di raggi gamma della nebulosa e circa cinque volte più potente delle precedenti esplosioni. Il 16 aprile scoppiò un bagliore ancora più luminoso, ma entro un paio di giorni, l'insolita attività svanì completamente.
"Queste superflares sono le esplosioni più intense che abbiamo visto fino ad oggi, e sono tutti eventi estremamente sconcertanti", ha detto Alice Harding al Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Md. "Pensiamo che siano causati da improvvisi riarrangiamenti del magnetico campo non lontano dalla stella di neutroni, ma esattamente dove sta succedendo rimane un mistero. "
Si ritiene che le emissioni ad alta energia del granchio siano il risultato di processi fisici che attingono alla rapida rotazione della stella di neutroni. I teorici concordano generalmente sul fatto che i razzi devono sorgere entro circa un terzo di un anno luce dalla stella di neutroni, ma finora gli sforzi per localizzarli con maggiore precisione si sono rivelati infruttuosi.
Da settembre 2010, l'Osservatorio dei raggi X Chandra della NASA ha regolarmente monitorato la nebulosa nel tentativo di identificare l'emissione di raggi X associata alle esplosioni. Quando gli scienziati di Fermi hanno avvisato gli astronomi dell'inizio di un nuovo bagliore, Martin Weisskopf e Allyn Tennant al Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, hanno innescato una serie di osservazioni pre-pianificate usando Chandra.
È stato anche osservato dal Rossi X-Ray Timing Explorer (RXTE) e dai satelliti Swift della NASA e dall'International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL) dell'Agenzia spaziale europea. I risultati confermano un declino reale dell'intensità di circa il 7 percento a energie comprese tra 15.000 e 50.000 eV in due anni. Mostrano anche che il granchio si è schiarito e sbiadito di ben il 3,5 percento all'anno dal 1999.
"Grazie all'allerta di Fermi, siamo stati fortunati che le nostre osservazioni programmate si sono effettivamente verificate quando i bagliori erano più luminosi nei raggi gamma", ha detto Weisskopf. "Nonostante l'eccellente risoluzione di Chandra, non abbiamo rilevato cambiamenti evidenti nelle strutture a raggi X nella nebulosa e attorno alla pulsar che potrebbero essere chiaramente associati al bagliore."
Gli scienziati pensano che i bagliori si verifichino quando l'intenso campo magnetico vicino alla pulsar subisce un'improvvisa ristrutturazione. Tali cambiamenti possono accelerare particelle come gli elettroni a velocità vicine alla velocità della luce. Quando questi elettroni ad alta velocità interagiscono con il campo magnetico, emettono raggi gamma.
Per tenere conto dell'emissione osservata, gli scienziati affermano che gli elettroni devono avere energie 100 volte maggiori di quelle che si possono ottenere in qualsiasi acceleratore di particelle sulla Terra. Questo li rende gli elettroni a più alta energia noti per essere associati a qualsiasi fonte galattica. Sulla base dell'aumento e della caduta dei raggi gamma durante le esplosioni di aprile, gli scienziati stimano che le dimensioni della regione di emissione devono essere paragonabili alle dimensioni del sistema solare.
