Ældgammelt gammaglimt overrasker danske astronomer

Lyset fra en ekstrem lysstærk supernova har rejst 6,4 milliarder år gennem Rummet med ny viden om stjerners dødsprocesser.

Magnetarer er nogle af de mest ekstreme objekter, man kender i Universet. De er ekstremt kompakte objekter med masser som solen, men med radier på kun 10-20 km. Samtidig har magnetarer ekstremt kraftige magnetfelter. Man mener, at det langvarige gammaglimt skyldes en magnetar. (Kunstnerisk gengivelse: NASA). (Foto: © NASA og Swift og Aurore Simonnet ved Sonoma State Univ., NASA og Swift og Aurore Simonnet ved Sonoma State Univ.))

30 minutters fyrværkeri for cirka 6,4 milliarder år siden langt ude i universet, gør astronomer på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet videnskabeligt opstemte.

Dengang kollapsede en stjerne, og stjernen tilhører den lille bitte brøkdel af de tunge stjerner, som formentligt roterer meget hurtigt rundt, så de blusser op i en supernova-eksplosion. Det er ligesom en tændstik, når flammen er ved at dø ud og lige giver det sidste i sig.

Fyrværkeriet fra stjernekollapset kalder man gammaglimt – det vil sige gammastråling, der skydes ud i Rummet.

Normalt varer gammaglimt få sekunder eller måske et minut, men da denne stjerne faldt sammen i en supernova-eksplosion, udsendte den et fyrværkeri i cirka 30 minutter. Det kan man ikke just kalde for et glimt...

- Det bliver mere og mere klart for os, at der er en mangfoldighed af måder, som stjerner kan dø på, siger Johan Fynbo, professor på Dark Cosmology Centre på Niels Bohr Institutet til DR Viden.

Stillet skarpt på eftergløden fra eksplosionen

Lyset – gammaglimtet – har rejst af sted fra supernovaen gennem universet i milliarder af år, indtil det er blevet opfanget astronomerne med hjælp fra Swift-teleskopet ude i Rummet.

Ved at kende positionen på stjernekollapset har et tyskledet forskerhold med hjælp fra stjerneobservatoriet La Silla i Chile observeret eftergløden fra gammaglimtet over en periode på 70 dage.

Dernæst har danske astronomer i samarbejde med Weizmann Institute i Israel kigget på lyset gennem Very Large Telescopes også i Chile, skriver Niels Bohr Institutet i en nyhed.

Glimtet hænger sammen med stjernekollaps

Man har kendt til langvarige gammaglimt i flere år, men hidtil har man ikke kunnet forbinde dem med en supernova-eksplosion.

Men analysen af spektrene viser, at strålingen har meget stor udbredelseshastighed og man konkluderer derfor, at der knytter sig en meget lysstærk supernova til eksplosionen.

Og at supernovaen er cirka 15 gange så lysstærk som normalt.

Kernen kollapser til en neutronstjerne

- Normalt siger vi, at der bliver dannet et sort hul, når et meget kompakt objekt som en tung stjerne kollapser – altså en supernova-eksplosion. Og processerne i forbindelse med det sorte huls dannelse giver et gammaglimt, fortæller Johan Fynbo.

Men den tidsskala, man forventer, der er i forbindelse med et sort hul, er for kort til, at det kan forklare det lange og klare gammaglimt.

- I stedet bliver det fortolket som, at der er tale om, at en kæmpestjerne får udløst ekstra energi i dødsprocessen, fordi kernen kollapser til en neutronstjerne, der roterer meget hurtigt og danner et ekstremt kraftigt magnetfelt – en magnetar, forklarer han.

Kraftigt magnetfelt

Magnetfeltet i en magnetar er cirka en billiard gange stærkere end Jordens magnetfelt – det vil sige et 1-tal efterfulgt af 15 nuller. Og når magnetarer roterer, tilfører det ny energi til kæmpeeksplosionen.

- Forskningsresultat er overraskende, fordi vi ikke havde ventet det her fænomen. At der kan være så mange underlige og forskellige måder, stjerner dør på, siger Johan Fynbo med begejstring i stemmen.

Forskningsresultaterne er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature.