Hubble revela Ghostly Núcleo do Supernova visto por astrônomos chineses em 1054

Embora seja apenas 10 milhas de diâmetro, a quantidade de energia a pulsar em seu núcleo lançamentos é enorme, iluminando a Nebulosa do Caranguejo até que brilhe 75.000 vezes mais brilhante que o sol. A nebulosa, um dos nossos melhores conhecidos e mais estáveis ​​vizinhos no céu de inverno, é chocante cientistas com uma propensão para flares fogos-gamma-ray ajustados fora por as partículas mais energéticas cada vez atribuída a um objeto astronômico específico. A descoberta está levando os pesquisadores a repensar suas idéias de como partículas cósmicas são aceleradas.

"Ficamos chocados", disse Roger Blandford, que dirige o Instituto Kavli de Astrofísica de Partículas e Cosmologia, localizado conjuntamente no Departamento de SLAC National Accelerator Laboratory da Energia e da Universidade de Stanford. "É um objecto emblemático", disse ele; também conhecida como M1, a Nebulosa do Caranguejo foi o primeiro objeto astronômico catalogado em 1771 por Charles Messier. "É um grande negócio historicamente, e estamos fazendo uma descoberta surpreendente sobre isso."

Blandford era parte de uma equipe KIPAC liderada por cientistas Rolf Buehler e Stefan Funk que usaram observações do Telescópio de Grande Área, um dos dois principais instrumentos a bordo do telescópio espacial Fermi Gamma-ray da NASA, para confirmar um surto e descubra outro.

Esta imagem Hubble Heritage nova do remanescente de supernova mostrado acima combina imagens tiradas em diferentes comprimentos de onda e em momentos diferentes para dar uma impressão da evolução deste sistema pulsar.Esta imagem utilizados dados de Camera Telescópio Espacial Hubble da avançada para as avaliações ea câmera de campo largo, e mostrar em vermelho a estrutura da concha de gás ionizado em expansão em torno da estrela de nêutrons central. cores azuis indicam o brilho de radiação de elétrons no campo magnético intenso; eles são mostrados em cores diferentes em momentos diferentes de observação, dando o efeito arco-íris como o pulsar gira.

A Nebulosa do Caranguejo, ea estrela de nêutrons que gira rapidamente que os poderes dele, são os restos de uma explosão de supernova documentada pelos astrônomos orientais chinesas e do Oriente em 1054. Depois de derramar muito de seus gases exteriores e poeira, a estrela moribunda entrou em colapso em um pulsar, um super-densa, que gira rapidamente bola de nêutrons que emite um pulso de radiação a cada 33 milissegundos, como um relógio.

A maior parte da energia nebulosa de caranguejo está contido em um vento de partículas de elétrons energéticos e pósitrons viajam perto da velocidade da luz.Estes elétrons e pósitrons interagem com campos magnéticos e fótons de baixa energia para produzir as famosas mechas brilhantes de poeira e gás Messier confundiu com um cometa mais de 300 anos atrás.

As partículas são ainda forte o suficiente para produzir os raios gama a LAT normalmente observa durante suas pesquisas regulares do céu. Mas essas partículas não causou as explosões dramáticas.

Cada um dos dois alargamentos da LAT observou durou meros dias antes da saída de raios gama nebulosa de caranguejo voltou a níveis mais normais. De acordo com Funk, a curta duração das erupções aponta para Synchrotron Radiation, ou radiação emitida por elétrons acelerando no campo magnético da nebulosa, como a causa. As chamas foram causadas por elétrons super-carregada de até 10 volts peta-elétron, ou 10 trilhões de elétron volts, 1.000 vezes mais energético do que qualquer coisa mais poderoso acelerador de partículas feita pelo homem do mundo, o Large Hadron Collider na Europa, pode produzir, e mais de 15 ordens de magnitude mais enérgico do que fótons de luz visível. 

"A força das explosões de raios gama nós, eles foram emitidos pelas partículas de energias elevadas que podem ser associadas a qualquer objeto astrofísico discreta mostra", disse Funk.

"O fato de que a intensidade é variável tão rapidamente significa a aceleração tem que acontecer muito rápido", acrescentou Buehler. Isso desafia as teorias atuais sobre a forma como partículas cósmicas são aceleradas, o que não pode facilmente explicar as energias extremas dos elétrons ou a velocidade com que eles estão acelerado.

Os cientistas KIPAC precisa de um olhar mais atento em resoluções mais altas e em uma variedade de comprimentos de onda antes que eles possam fazer quaisquer declarações definitivas sobre os mecanismos por trás erupções de raios gama nebulosa de caranguejo. "Nós pensamos que nós soubemos os ingredientes essenciais da Nebulosa do Caranguejo," Funk disse, "mas isso não é mais verdade. Ele ainda está nos surpreender."

As imagens do Chandra na colagem acima foram feitas ao longo de um período de vários meses (ordenado esquerda para a direita, exceto para o close-up). Eles oferecem uma vista deslumbrante sobre a atividade na região interna em torno do pulsar nebulosa de caranguejo, a estrela de nêutrons em rápida rotação visto como um ponto branco brilhante perto do centro das imagens.

A mecha pode ser visto movendo para fora a metade da velocidade da luz a partir do canto superior direito do anel interno em torno do pulsar. A mecha parece fundir-se com um anel exterior maior que é visível em ambos os raios-X e imagens ópticas.

O anel de raios-X interior consiste de cerca de duas dezenas de nós que se formam, clarear e desaparecer. Como um vento de alta velocidade de matéria e antimatéria partículas dos arados pulsar na nebulosa circundante, ele cria uma onda de choque e forma o anel interno. partículas chocados energéticos se movem para fora para iluminar o anel externo e produzir um brilho de raios-X estendido.

voltagens elétricas enormes geradas pela rotação, estrela de nêutrons altamente magnetizadas acelerar partículas para fora ao longo de seu equador para produzir o vento pulsar. Estas tensões pulsar também produzir os jatos polares visto vomitando raios-X emitindo partículas de matéria e antimatéria perpendicular aos anéis.

O Galaxy diário via Telescópio Espacial Hubble, RAS, eo Acelerador Nacional lSLAC