نانسی آتکینسون_سحابی ِ معروف «خرچنگ»، واقع در صورت فلکی ِ ثور، انفجاری پنج بار سهمگین‌تر از مشاهدات پیشین دانشمندان از انفجارات دوره‌ایِ این سحابی ِ فعال را به نمایش گذاشت. در روز دوازدهم آوریل سال جاری، تلسکوپ پرتو گامای «فرمی»؛ متعلق به سازمان فضایی ایالات متحده، ناسا؛ نخست این انفجار را تشخیص داد که شش روز متوالی ادامه داشت. چندین کاوشگر دیگر نیز رصدهایی از این پدیده صورت دادند که به حیرت اخترشناسان انجامید؛ چراکه حقایق جالبی را در رابطه با نوسانات نامنتظره‌ی درخشش این سحابی در پرتوهای ایکس، آشکار می‌کرد؛ حال‌آنکه سحابی ِ خرچنگ، تاکنون به‌عنوان یکی از آرام‌ترین منابع پرتو ایکس آسمان معرفی شده بود.
این سحابی، در حقیقت لاشه‌ی بازمانده از انفجار ستاره‌ای‌ست که نورش در سال ۱۰۵۴میلادی به زمین رسید. فاصله‌ی این سحابی تا ما ۶۵۰۰سال نوری‌ست. در مرکزش، بقایای هسته‌ی ستاره‌ی مرده هنوز در حال جان دادن است: یک ستاره‌ی نوترونی ِ ابرچگال که با سرعت ۳۰ دور در ثانیه به دور خودش می‌چرخد. با هربار چرخش‌اش، پرتوهای شدیدی را به‌سمت اطراف، از جمله زمین شلیک می‌کند و در نتیجه زمینیان، تابش ضربان‌مانندی از آن با فرکانس ۳۰هرتز را مشاهده می‌کنند (به این نوع از ستارگان نوترونی، اصطلاحاً عنوان «تپنده» اطلاق می‌شود).
صرفنظر از این تپش‌های نوری، اخترفیزیکدانان گمان می‌بردند که سحابی ِ خرچنگ، در حقیقت یک منبع ِ دائمی از تابش‌های پرانرژی‌ست. اما در ماه ژانویه‌ی سال جاری، دانشمندانی که در تلاش ِ مشترک با چندین رصدخانه از جمله رصدخانه‌های فضایی ِ فرمی، SWIFT و Rossi بودند، اعلام کردند که تغییرات بلندمدتی را در خروجی ِ انرژی این سحابی مشاهده کرده‌اند.
«رولف بیولر» (Rolf Buehler)؛ یکی از دانشمندانی‌ست که با دوربین LAT، مستقر بر تلسکوپ فضایی ِ پرتو گامای فرمی کار می‌کند. او می‌گوید: «سحابی خرچنگ، میزبان نوساناتی پرانرژی‌ست که ما تازه احساس‌اش کرده‌ایم». از سال ۲۰۰۹، تلسکوپ فرمی، همراه با ماهواره‌ی ایتالیایی ِ AGILE، موفق به تشخیص چندین شعله‌ی کوتاه‌مدتِ پرتو گاما با انرژی‌هایی فراتر از ۱۰۰مگاالکترون‌ولت شدند که صدها بار قوی‌تر از نوسانات پرتو ایکس این سحابی محسوب می‌شود. مثلاً برای مقایسه، انرژی نور مرئی در حدود ۲ تا ۳الکترون‌ولت است!
در دوازدهم آوریل، دوربین ِ LAT، متعلق به تلسکوپ فرمی و نیز ماهواره‌ی AGILE، شعله‌ای را رصد کردند که 30 بار قوی‌تر از تشعشعات متعارف این سحابی در محدوده‌ی پرتوهای گاما، و 5 بار قوی‌تر از انفجارهای پرتو گامای این سحابی که اخیراً مشاهده شده بود؛ بود. در روز شانزدهم آوریل، باز انفجار قوی‌تری به چشم خورد که فقط دو روز طول کشید و مثل مابقی ِ انفجارهای این سحابی، رفته‌رفته ناپدید شد.
«آلیس هاردینگ» (Alice Harding)، از مرکز فضایی گادردِ ناسا واقع در گرین‌بلت ایالت مریلند؛ می‌گوید: «این ابرشعله‌ها، قوی‌ترین طغیان‌هایی بود که تاکنون [از این سحابی] دیده بودیم و همگی‌شان معماهایی را پیش کشیدند. ما گمان می‌کنیم که علت‌شان، بازآرایی ِ ناگهانی ِ میدان قوی معناطیسی ِ ستاره‌ی نوترونی باشد؛ اما این‌که دقیقاً این انفجارها در کجا رخ داده، ما نمی‌دانیم».
گمان می‌رود که تشعشات پرانرژیِ سحابی خرچنگ، محصول فرآیندهای فیزیکی‌ای باشد که مربوط به چرخش سریع ستاره‌ی نوترونی هستند. نظریه‌پردازان عموماً بر این مسأله توافق دارند که این شعله‌ها، بایستی در شعاع حدوداً یک‌سوم سال نوری از ستاره‌ی نوترونی به‌وقوع پیوسته باشد؛ اما تلاش‌های صورت‌پذیرفته برای مکان‌یابی‌شان تاکنون ناموفق بوده است.
از سپتامبر ۲۰۱۰، رصدخانه‌ی فضایی ِ پرتو ایکس ناسا (موسوم به چاندرا)، مداوماً این سحابی را به‌منظور کشف تابش‌های پرتو ایکسی که احتمالاً به انفجارهای اخیر ربط پیدا کنند، تحت نظر دارد. زمانی‌که دانشمندان فرمی، وقوع انفجار جدیدی را خبر دادند؛ «مارتین ویسکوف» (Martin Weisskopf) و «آلین تنانت» (Allyn Tennant) از مرکز فضایی ِ مارشال ناسا در ایالت آلاباما، دست به انجام رصدهای برنامه‌ریزی‌نشده‌ای از این سحابی با کمک رصدخانه‌ی پرتو ایکس چاندرا زدند.
این پدیده همچنین توسط ماهواره‌‌های آمریکایی پرتو ایکس Rossi و سوییفت، و نیز ماهواره‌ی اروپایی ِ پرتو گامای اینتگرال، رصد گردید. نتایج حاکی از این بود که انرژی سحابی، طی دو سال گذشته در حدود 7درصد؛ از 15هزار تا 50هزار الکترون‌ولت، کاهش یافته است. آن‌ها همچنین نشان دادند که درخشندگی سحابی ِ خرچنگ، از سال 1999 بدین‌سو، تا حدود ۳.۵درصد دچار نوسان شده است.
ویسکوف می‌گوید: «به‌لطف هشدارهای تلسکوپ فرمی، شانس این را داشتیم که رصدهایی را هم‌زمان با وقوع انفجارهای پرتو گاما برنامه‌ریزی کنیم. با وجود رزولوشن فوق‌العاده‌ی چاندرا، ما تغییرات چندانی در تشعشعات پرتو ایکس سحابی و همچنین مجیط پیرامون ستاره‌ی نوترونی که می‌توانند در ارتباط با هم باشند را تشخیص ندادیم».
دانشمندان گمان می‌کنند که این انفجارها، حاصل بازسازیِ ناگهانی ِ میدان‌های مغناطیسی موجود در اطراف ستاره‌ی نوترونی است. چنین تغییراتی قادرند که ذراتی چون الکترون‌ها را تا سرعت‌هایی نزدیک به سرعت نور شتاب بخشیده، و این الکترون‌ها نیز با واکنش متقابل‌شان با میدان مغناطیسی، پرتوهای قویِ گاما گسیل کنند. دانشمندان می‌گویند اگر بخواهیم انفجارهای اخیر را بر حسب همین سناریو توجیه کنیم؛ آنگاه انرژی الکترون‌ها می‌بایستی ۱۰۰برابر بیشتر از حد نهایی ِ توانایی‌های همه‌ی شتاب‌دهنده‌ی مستقر بر زمین بوده باشد. به‌همین دلیل این الکترون‌ها، پرانرژی‌ترین الکترون‌هایی‌اند که تاکنون در ارتباط با تشعشعات پرتو گاما مشاهده شده‌اند. دانشمندان با استناد به نوسانات اخیر مشاهده شده در خروجی ِ انرژی این سحابی برآورد می‌کنند که ابعاد منطقه‌ی تشعشعی بایستی قابل مقایسه با ابعاد منظومه‌ی شمسی ما باشد.
منبع: Universe Today
توضیح تصویر:
تصویر پرتو ایکس تلسکوپ فضایی چاندرا از سحابی مرموز خرچنگ. هر ضلع از این تصویر، 8.9 سال نوری، طول دارد / ناسا