L'année prochaine marque le 20e anniversaire du lancement de l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA dans l'espace. La nébuleuse du Crabe a été l'un des premiers objets que Chandra a examiné avec sa vision nette aux rayons X, et il a été une cible fréquente du télescope depuis.

Il y a plusieurs raisons pour lesquelles la Nébuleuse du Crabe est un objet si bien étudié. Par exemple, c'est l'un des rares cas où il existe de solides preuves historiques de l'explosion de l'étoile. Avoir cette chronologie définitive aide les astronomes à comprendre les détails de l'explosion et de ses conséquences.

Dans le cas du crabe, des observateurs de plusieurs pays ont signalé l'apparition d'une "nouvelle étoile" en 1054 après JC en direction de la constellation du Taureau. Depuis lors, on a beaucoup appris sur le crabe au cours des siècles. Aujourd'hui, les astronomes savent que la nébuleuse du Crabe est alimentée par une rotation rapide, étoile à neutrons hautement magnétisée appelée pulsar, qui s'est formé lorsqu'une étoile massive a manqué de son combustible nucléaire et s'est effondrée. La combinaison d'une rotation rapide et d'un fort champ magnétique dans le Crabe génère un champ électromagnétique intense qui crée des jets de matière et d'antimatière s'éloignant à la fois des pôles nord et sud du pulsar, et un vent intense soufflant dans la direction équatoriale.

La dernière image du crabe est un composite avec des rayons X de Chandra (bleu et blanc), Le télescope spatial Hubble de la NASA (violet) et le télescope spatial Spitzer de la NASA (rose). L'étendue de l'image radiographique est plus petite que les autres car les électrons extrêmement énergétiques émettant des rayons X rayonnent leur énergie plus rapidement que les électrons de plus faible énergie émettant de la lumière optique et infrarouge.

Ce nouveau composite s'ajoute à un héritage scientifique, s'étalant sur près de deux décennies, entre Chandra et la nébuleuse du Crabe. Voici un échantillon des nombreuses informations que les astronomes ont acquises sur ce célèbre objet à l'aide de Chandra et d'autres télescopes.

1999 :Quelques semaines après avoir été déployé en orbite depuis la navette spatiale Columbia au cours de l'été 1999, Chandra a observé la nébuleuse du Crabe. Les données de Chandra ont révélé des caractéristiques du crabe jamais vues auparavant, y compris un anneau brillant de particules de haute énergie autour du cœur de la nébuleuse.

2002 :La nature dynamique de la nébuleuse du Crabe a été clairement révélée en 2002 lorsque les scientifiques ont produit des vidéos basées sur des observations coordonnées de Chandra et Hubble réalisées sur plusieurs mois. L'anneau brillant vu plus tôt se compose d'environ deux douzaines de nœuds qui se forment, éclaircir et s'estomper, trembler, et subissent occasionnellement des explosions qui donnent naissance à des nuages ​​de particules en expansion, mais reste à peu près au même endroit.

Ces nœuds sont causés par une onde de choc, semblable à un bang sonique, où les particules en mouvement rapide du pulsar claquent dans le gaz environnant. Les volutes lumineuses provenant de cet anneau se déplacent vers l'extérieur à la moitié de la vitesse de la lumière pour former un deuxième anneau en expansion plus éloigné du pulsar.

2006 :En 2003, le télescope spatial Spitzer a été lancé et le télescope infrarouge spatial a rejoint Hubble, Chandra, et le Compton Gamma-ray Observatory et a achevé le développement du programme « Great Observatory » de la NASA. Quelques années plus tard, le premier composite du Crabe avec les données de Chandra (bleu clair), Hubble (vert et bleu foncé), et Spitzer (rouge) a été libéré.

2008 :Alors que Chandra continuait à observer le crabe, les données ont fourni une image plus claire de ce qui se passait dans cet objet dynamique. En 2008, les scientifiques ont d'abord rapporté une vue de la faible limite de la nébuleuse du vent pulsar de la nébuleuse du Crabe (c'est-à-dire, un cocon de particules de haute énergie entourant le pulsar).

Les données ont montré des structures que les astronomes appelaient des "doigts", "boucles", et "baies". Ces caractéristiques indiquent que le champ magnétique de la nébuleuse et les filaments de matière plus froide contrôlent le mouvement des électrons et des positons. Les particules peuvent se déplacer rapidement le long du champ magnétique et voyager plusieurs années-lumière avant de rayonner leur énergie. En revanche, ils se déplacent beaucoup plus lentement perpendiculairement au champ magnétique, et ne parcourent qu'une courte distance avant de perdre leur énergie.

2011 :Les films en accéléré des données Chandra du crabe ont été des outils puissants pour montrer les variations spectaculaires de l'émission de rayons X à proximité du pulsar. En 2011, observations de Chandra, obtenu entre septembre 2010 et avril 2011, ont été obtenus pour localiser avec précision l'emplacement de remarquables éruptions de rayons gamma observées par l'observatoire Fermi Gamma Ray de la NASA et le satellite italien AGILE. Les observatoires gamma n'ont pas pu localiser la source des éruptions dans la nébuleuse, mais les astronomes espéraient que Chandra, avec ses images haute résolution, aurait.

Deux observations de Chandra ont été faites lorsque de fortes éruptions de rayons gamma se sont produites, mais aucune preuve claire n'a été observée pour des éruptions corrélées dans les images de Chandra.

Malgré ce manque de corrélation, les observations de Chandra ont aidé les scientifiques à trouver une explication des éruptions de rayons gamma. Bien que d'autres possibilités demeurent, Chandra a fourni la preuve que les particules accélérées produisaient les éruptions de rayons gamma.

2014 :Pour célébrer le 15e anniversaire du lancement de Chandra, plusieurs nouvelles images de restes de supernova ont été publiées, y compris la nébuleuse du Crabe. C'était une image "trois couleurs" de la nébuleuse du Crabe, où les données de rayons X ont été divisées en trois bandes d'énergie différentes. Dans cette image, les rayons X de plus basse énergie détectés par Chandra sont rouges, la gamme moyenne est verte, et les rayons X les plus énergétiques du crabe sont colorés en bleu. Notez que l'étendue des rayons X de plus haute énergie dans l'image est plus petite que les autres. En effet, les électrons les plus énergétiques responsables des rayons X les plus énergétiques rayonnent leur énergie plus rapidement que les électrons de plus faible énergie.

2017 : S'appuyant sur les images multi-longueurs d'onde du crabe du passé, une vue très détaillée de la nébuleuse du Crabe a été créée en 2017 à l'aide de données de télescopes couvrant presque toute la largeur du spectre électromagnétique. Ondes radio du Karl G. Jansky Very Large Array (rouge), Données optiques Hubble (vert), données infrarouges de Spitzer (jaune), et les données de rayons X de XMM-Newton (bleu) et Chandra (violet) ont produit une nouvelle image spectaculaire du crabe.