Krabnevel vlamt af en toe op met gammastralen en versnelt dan deeltjes

Een van de best bestudeerde explosiewolken in het melkwegstelsel, de Krabnevel, is veel wispelturiger dan tot nu toe werd gedacht (Science Express, 6 januari). Een of twee keer per jaar vlamt deze nevel op en zendt dan lange tijd veel meer gammastraling uit dan normaal. Dat blijkt uit waarnemingen van de Italiaanse gammasatelliet AGILE en zijn Amerikaanse tegenhanger Fermi Gamma-ray Space Telescope. De opvlammingen hangen samen met de straling van versnelde elektronen en maken Krabnevel nu tot een van de krachtigste deeltjesversnellers in het heelal.

De Krabnevel is het overblijfsel van een ster, op 6.500 lichtjaar van de aarde, die in het jaar 1054 in het sterrenbeeld Stier explodeerde. Die explosie veroorzaakte een nog steeds uitdijende gaswolk en een centraal, supercompact object dat uit neutronen bestaat. Deze neutronenster, slechts 20 kilometer groot, tolt dertig maal per seconde om zijn as. Die aswenteling neemt langzaam af doordat deze ster constant energie in de gaswolk pompt. Dat gebeurt via elektronen die tot zeer hoge snelheden worden opgezwiept en de nevel tot lichten brengen – in het hele gebied tussen radio- en gammastraling.

De straling van de Krabnevel leek tot nu toe zo constant dat de nevel vaak werd gebruikt voor het ijken van instrumenten van röntgen- en gammasatellieten die de hemel in deze golflengtegebieden waarnemen. Röntgensatellieten hebben echter onlangs aangetoond dat de straling van de nevel enkele procenten kan veranderen en nu hebben twee gammasatellieten ontdekt dat de gamma-intensiteit af en toe met een factor zes kan toenemen. Deze opvlammingen kunnen dagen tot weken duren en impliceren dat men de Krabnevel geen betrouwbare referentiebron meer kan noemen.

Uit de intensiteit en de duur van de opvlammingen hebben astronomen afgeleid dat ze plaatsvinden in gebieden die vlak bij de neutronenster liggen en niet veel groter dan ons zonnestelsel zijn. De Krabnevel zelf is ongeveer tien lichtjaar – dus tienduizend zonnestelsels – groot. In deze kosmisch gezien kleine gebieden worden elektronen zo sterk versneld dat hun bewegingsenergie oploopt tot meer dan één peta-elektronvolt (1015 eV). Deze extreem hoge deeltjesenergie is weer voer voor astrofysici die proberen te achterhalen hoe dit proces van versnelling precies in zijn werk gaat. George Beekman