Sjælden observation af kosmisk eksplosion – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Forside
Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Nyheder > Nyheder 2011 > Sjælden observation af...

08. marts 2011

Sjælden observation af kosmisk eksplosion

Gammaglimt, som er de kraftigste strålingsudbrud i universet, er nu observeret i direkte forbindelse med en eksploderende kæmpestjerne – en supernova. Forskere fra blandt andet Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet har studeret den sjældne begivenhed. Resultaterne er publiceret i det videnskabelige tidsskrift, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Det, at vi har observeret et gammaglimt og supernova samtidigt er usædvanligt, og det giver os en længe ventet bekræftelse på teorien om, at gammaglimt virkelig er forbundet med eksploderende kæmpestjerner", fortæller Johan Fynbo, astrofysiker på Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet ved Købehavns Universitet.


Det store billede i midten er taget med Hubble Space Teleskopet og viser positionen af gammaglimtet og supernovaen som et lysende punkt markeret med "SN" i den irregulære galakse, som befinder sig ca. 820 millioner lysår fra Jorden. De andre mindre billeder viser 4 tidligere tilfælde, hvor man har fundet gammaglimt og tilhørende supernovaer i nære galakser.

Opdagelsen blev gjort af et internationalt team af forskere med NASA's Swift satellit, der i første omgang blev brugt til at finde den eksploderende stjerne i universet. Dernæst observerede de fænomenet fra de europæiske kæmpeteleskoper, VLT i Chile, hvor man ved hjælp af det særlige instrument X-shooter kunne iagttage objekts lysspektrum helt fra det ultraviolette til det nær-infrarøde på én gang.

Stjerneeksplosion i det nære univers

Ved at analysere lysspektrene og måle den såkaldte rødforskydning kunne forskerne beregne afstanden til supernovaen, der befandt sig i en galakse 820 millioner lysår fra Jorden. Det lyder ekstremt langt væk, men for astronomer er det faktisk en relativt nær galakse, og det er en sand fryd.

Her ses et lille udsnit af X-shooter spektret. Figuren illustrerer, hvordan astronomer beregner afstanden ud fra spektra. Ved at måle, hvor meget bestemte kendetegn i spektret er forskudt mod rødere bølgelængder, kan den såkaldte rødforskydning bestemmes. Afstanden er på den måde givet udfra rødforskydningen, hvis man kender den korrekte Big Bang model, og det mener man, at man gør.

"Det er kun omtrent én ud af 10.000 supernovaer, der laver gammaglimt. Så gammaglimt er sjældne, og gammaglimt i det relativt nære univers er endnu mere sjældne, så det giver os en unik mulighed for at studere fænomenet i detaljer. Når man har én, der er så tæt på, er det som et ur, der fortæller præcist, at NU dør stjernen, og man kan følge de tidlige faser og hele udviklingen af den supernovaeksplosion, der følger med", fortæller Johan Fynbo.

Det er kun de meget store tunge stjerner på mere end 30-40 solmasser, der laver gammaglimt. Der sker det, at når stjernen er udbrændt, kollapser den og danner et sort hul. Hvis det sorte hul roterer meget kraftigt, kan der opstå en jet – et gammaglimt, som er en kraftig stråling med høj energi, der skyder afsted med næsten lysets hastighed. Det sker lynhurtigt og varer kun nogle få sekunder.

Selve stjerneeksplosionen, supernovaen sker samtidigt, men den udvikler sig og bliver mere og mere lysstærk i løbet af de kommende 10 – 14 dage, hvorefter den gradvist bliver svagere igen i løbet af mange måneder.

Spektrene viser, at det var metal-fattig stjerne, der eksploderede. Den havde kun omtrent halvt så meget indhold af tunge grundstoffer som Solen – vores stjerne. Det betyder, at det var en tidlig udvikling af stjerner. Galaksen, som stjernen befandt sig i, var irregulær, og det er typisk i sådanne galakser, man finder metal-fattige tunge stjerner i det lokale univers.

"Det er fantastisk, at vi nu kan studere eksploderende kæmpestjerner og de relaterede gammaglimt i detaljer - det har vi kunnet gøre 3-4 gange før ", fortæller Johan Fynbo, der er i fuld gang med de detaljerede studier af supernovaen.

Artikel i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society >>