Il prossimo anno ricorre il 20° anniversario del lancio nello spazio dell'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA. La Nebulosa del Granchio è stato uno dei primi oggetti che Chandra ha esaminato con la sua nitida visione a raggi X, e da allora è stato un obiettivo frequente del telescopio.

Ci sono molte ragioni per cui la Nebulosa del Granchio è un oggetto così ben studiato. Per esempio, è uno dei pochi casi in cui ci sono forti prove storiche per quando la stella è esplosa. Avere questa cronologia definitiva aiuta gli astronomi a comprendere i dettagli dell'esplosione e le sue conseguenze.

Nel caso del Granchio, osservatori in diversi paesi segnalarono l'apparizione di una "nuova stella" nel 1054 d.C. in direzione della costellazione del Toro. Da allora si è appreso molto sul Granchio nei secoli. Oggi, gli astronomi sanno che la Nebulosa del Granchio è alimentata da un stella di neutroni altamente magnetizzata chiamata pulsar, che si è formata quando una stella massiccia ha esaurito il suo combustibile nucleare ed è collassata. La combinazione di rapida rotazione e un forte campo magnetico nel Granchio genera un intenso campo elettromagnetico che crea getti di materia e antimateria che si allontanano sia dal polo nord che dal polo sud della pulsar, e un vento intenso che scorre in direzione equatoriale.

L'ultima immagine del Granchio è un composito con i raggi X di Chandra (blu e bianco), Hubble Space Telescope della NASA (viola) e Spitzer Space Telescope della NASA (rosa). L'estensione dell'immagine a raggi X è più piccola delle altre perché gli elettroni estremamente energetici che emettono raggi X irradiano la loro energia più rapidamente degli elettroni a bassa energia che emettono luce ottica e infrarossa.

Questo nuovo composito si aggiunge a un retaggio scientifico, che abbraccia quasi due decenni, tra Chandra e la Nebulosa del Granchio. Ecco un esempio delle molte intuizioni che gli astronomi hanno acquisito su questo famoso oggetto usando Chandra e altri telescopi.

1999:poche settimane dopo essere stato dispiegato in orbita dallo Space Shuttle Columbia durante l'estate del 1999, Chandra osservò la Nebulosa del Granchio. I dati di Chandra hanno rivelato caratteristiche mai viste prima nel Granchio, compreso un anello luminoso di particelle ad alta energia intorno al cuore della nebulosa.

2002:La natura dinamica della Nebulosa del Granchio è stata vividamente rivelata nel 2002, quando gli scienziati hanno prodotto video basati su osservazioni coordinate di Chandra e Hubble fatte per diversi mesi. L'anello luminoso visto in precedenza è costituito da circa due dozzine di nodi che formano, illuminare e sbiadire, tremare in giro, e occasionalmente subiscono esplosioni che danno origine a nubi di particelle in espansione, ma rimangono più o meno nella stessa posizione.

Questi nodi sono causati da un'onda d'urto, simile a un boom sonico, dove le particelle in rapido movimento della pulsar si scontrano con il gas circostante. I fili luminosi originati da questo anello si stanno muovendo verso l'esterno a metà della velocità della luce per formare un secondo anello in espansione più lontano dalla pulsar.

2006:Nel 2003, fu lanciato lo Spitzer Space Telescope e il telescopio spaziale a infrarossi si unì a Hubble, Chandra, e il Compton Gamma-ray Observatory e ha completato lo sviluppo del programma "Great Observatory" della NASA. Pochi anni dopo, la prima composizione del Granchio con i dati di Chandra (azzurro), Hubble (verde e blu scuro), e Spitzer (rosso) è stato rilasciato.

2008:mentre Chandra continuava a osservare il Granchio, i dati hanno fornito un quadro più chiaro di ciò che stava accadendo in questo oggetto dinamico. Nel 2008, gli scienziati hanno riportato per la prima volta una vista del debole confine della nebulosa del vento pulsar della Nebulosa del Granchio (cioè, un bozzolo di particelle ad alta energia che circonda la pulsar).

I dati hanno mostrato strutture che gli astronomi chiamavano "dita", "loop", e "baie". Queste caratteristiche indicano che il campo magnetico della nebulosa e i filamenti di materia più fredda controllano il movimento degli elettroni e dei positroni. Le particelle possono muoversi rapidamente lungo il campo magnetico e viaggiare per diversi anni luce prima di irradiare la loro energia. In contrasto, si muovono molto più lentamente perpendicolarmente al campo magnetico, e percorrono solo una breve distanza prima di perdere la loro energia.

2011:I filmati time-lapse dei dati Chandra del Granchio sono stati strumenti potenti nel mostrare le variazioni drammatiche nell'emissione di raggi X vicino alla pulsar. Nel 2011, osservazioni di Chandra, ottenuto tra settembre 2010 e aprile 2011, sono stati ottenuti per individuare la posizione di notevoli bagliori di raggi gamma osservati dall'Osservatorio di raggi gamma Fermi della NASA e dall'AGILE Satellite in Italia. Gli osservatori di raggi gamma non sono stati in grado di localizzare la fonte dei brillamenti all'interno della nebulosa, ma gli astronomi speravano che Chandra, con le sue immagini ad alta risoluzione, voluto.

Sono state fatte due osservazioni di Chandra quando si sono verificati forti brillamenti di raggi gamma, ma non è stata osservata alcuna chiara evidenza di razzi correlati nelle immagini di Chandra.

Nonostante questa mancanza di correlazione, le osservazioni di Chandra hanno aiutato gli scienziati a individuare una spiegazione dei brillamenti di raggi gamma. Sebbene rimangano altre possibilità, Chandra ha fornito prove che le particelle accelerate hanno prodotto i bagliori di raggi gamma.

2014:Per celebrare il 15° anniversario del lancio di Chandra, sono state rilasciate diverse nuove immagini di resti di supernova, compresa la Nebulosa del Granchio. Questa era un'immagine a "tre colori" della Nebulosa del Granchio, dove i dati dei raggi X sono stati suddivisi in tre diverse bande di energia. In questa immagine, i raggi X a energia più bassa rilevati da Chandra sono rossi, i medi sono verdi, e i raggi X a più alta energia del Granchio sono colorati di blu. Si noti che l'estensione dei raggi X a energia più elevata nell'immagine è inferiore rispetto agli altri. Questo perché gli elettroni più energetici responsabili dei raggi X a più alta energia irradiano la loro energia più rapidamente degli elettroni a energia inferiore.

2017:Basandosi sulle immagini a più lunghezze d'onda del Granchio del passato, una vista altamente dettagliata della Nebulosa del Granchio è stata creata nel 2017 utilizzando i dati dei telescopi che coprono quasi l'intera ampiezza dello spettro elettromagnetico. Onde radio dal Very Large Array Karl G. Jansky (rosso), Dati ottici Hubble (verde), dati infrarossi da Spitzer (giallo), e i dati a raggi X di XMM-Newton (blu) e Chandra (viola) hanno prodotto una nuova spettacolare immagine del Granchio.