Из пресс-релиза НАСА:
Знаменитый остаток сверхновой Крабовидной туманности вспыхнул в огромной вспышке, в пять раз более мощной, чем любая вспышка, ранее замеченная с объекта. Несколько других спутников также сделали наблюдения, которые поразили астрономов, обнаружив неожиданные изменения в рентгеновском излучении Краб, некогда считавшегося самым устойчивым высокоэнергетическим источником в небе.
Туманность - это обломки взорвавшейся звезды, которая излучала свет, достигший Земли в 1054 году. Она находится на расстоянии 6500 световых лет в созвездии Тельца. В основе расширяющегося газового облака лежит то, что осталось от ядра исходной звезды, сверхплотной нейтронной звезды, которая вращается 30 раз в секунду. При каждом вращении звезда качает интенсивные пучки излучения к Земле, создавая импульсное излучение, характерное для вращающихся нейтронных звезд (также известных как пульсары).
Помимо этих импульсов, астрофизики полагали, что Крабовидная туманность была практически постоянным источником излучения высокой энергии. Но в январе ученые, связанные с несколькими орбитальными обсерваториями, включая NASA Fermi, Swift и Rossi X-Ray Timing Explorer, сообщили о долгосрочных изменениях яркости при рентгеновских энергиях.
«Крабовидная туманность обладает высокой энергетической изменчивостью, которую мы только сейчас полностью оцениваем», - сказал Рольф Бюлер, член группы по телескопу большой площади Ферми (LAT) в Институте астрофизики и космологии частиц Кавли, учреждении, совместно расположенном в Национальная ускорительная лаборатория SLAC Министерства энергетики и Стэнфордский университет.
С 2009 года Ферми и спутник AGILE Итальянского космического агентства обнаружили несколько короткоживущих гамма-вспышек при энергиях, превышающих 100 миллионов электрон-вольт (эВ), что в сотни раз превышает наблюдаемые вариации рентгеновского излучения туманности. Для сравнения, видимый свет имеет энергии от 2 до 3 эВ.
12 апреля LAT Ферми, а затем AGILE, обнаружили вспышку, которая стала примерно в 30 раз более энергичной, чем нормальный выход гамма-излучения туманности, и примерно в пять раз более мощной, чем предыдущие вспышки. 16 апреля вспыхнула еще более яркая вспышка, но через пару дней необычная активность полностью исчезла.
«Эти супер вспышки - самые интенсивные вспышки, которые мы видели на сегодняшний день, и все они являются чрезвычайно загадочными событиями», - сказала Алиса Хардинг в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Мы думаем, что они вызваны внезапными перестановками магнитного поля. поле недалеко от нейтронной звезды, но где именно это происходит, остается загадкой ».
Высокоэнергетические выбросы Краб, как полагают, являются результатом физических процессов, которые вызывают быстрое вращение нейтронной звезды. Теоретики, как правило, соглашаются, что вспышки должны возникать в пределах примерно одной трети светового года от нейтронной звезды, но попытки найти их более точно оказались безуспешными.
С сентября 2010 года рентгеновская обсерватория НАСА "Чандра" регулярно проводит мониторинг туманности в целях выявления рентгеновского излучения, связанного со вспышками. Когда ученые Ферми предупредили астрономов о начале новой вспышки, Мартин Вайскопф и Аллин Теннант в Центре космических полетов им. Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, запустили ряд заранее запланированных наблюдений с использованием Чандры.
Его также наблюдали спутник НАСА Rossi X-Ray Timing Explorer (RXTE) и спутники Swift и Международная лаборатория астрофизики гамма-излучения Европейского космического агентства (INTEGRAL). Результаты подтверждают реальное снижение интенсивности примерно на 7 процентов при энергиях от 15 000 до 50 000 эВ в течение двух лет. Они также показывают, что с 1999 года краб становится ярче и угасает на 3,5 процента в год.
«Благодаря предупреждению Ферми нам повезло, что наши запланированные наблюдения действительно имели место, когда вспышки были наиболее яркими в гамма-лучах», - сказал Вайскопф. «Несмотря на превосходное разрешение Чандры, мы не обнаружили никаких явных изменений в рентгеновских структурах в туманности и вокруг пульсара, которые могли бы быть четко связаны с вспышкой».
Ученые считают, что вспышки возникают, когда интенсивное магнитное поле вблизи пульсара претерпевает внезапную перестройку. Такие изменения могут ускорять частицы, такие как электроны, до скоростей, близких к скорости света. Поскольку эти высокоскоростные электроны взаимодействуют с магнитным полем, они испускают гамма-лучи.
Ученые говорят, что для учета наблюдаемого излучения электроны должны иметь энергии в 100 раз больше, чем можно было бы достичь в любом ускорителе частиц на Земле. Это делает их электронами с самой высокой энергией, которые, как известно, связаны с любым галактическим источником. Основываясь на взлете и падении гамма-лучей во время апрельских вспышек, ученые считают, что размер излучающей области должен быть сопоставим по размерам с солнечной системой.
