Nature: Ekstremt energirige partikler koblet til en stjernes voldsomme endeligt | Carlsbergfondet
Til oversigt

Nature: Ekstremt energirige partikler koblet til en stjernes voldsomme endeligt

Carlsbergfondets Semper Ardens-forsker, professor på Niels Bohr Institutet Johan Fynbo, har sammen med et stort internationalt forskerhold for første gang kunnet fastslå, at ekstremt energiladede lyspartikler udsendes under en meget tung stjernes voldsomme endeligt. Opdagelsen er netop publiceret i tidsskriftet Nature.
Opdagelsen er frugten af et samarbejde mellem mange forskere fra hele verden. De ekstremt energirige lyspartikler blev målt med teleskopet MAGIC, som står på De Kanariske Øer. Den vigtige afstandsbedømmelse og placering af gammaglimtet blev dog gennemført af Niels Bohr Institutets forskere, der fulgte op med målinger fra Nordisk Optiske Teleskop samme sted. Stedfæstningen af partikeludladningen til dens kilde giver nu mulighed for at lære mere om de ekstreme fysiske processer, der er forbundet med de tungeste stjerners død.

Hvad er et gammaglimt?

Når en tung stjerne dør eller falder sammen, sker det i form af en supernova – en gigantisk eksplosion. I ca. en titusindedel af supernovaerne sker der noget endnu voldsommere, nemlig formentlig dannelsen af et sort hul eller en ekstremt magnetisk neutronstjerne. Stoffet presses sammen til et enormt kompakt objekt, som roterer meget hurtigt. Det kan give anledning til, at magnetfeltet bliver meget intenst langs rotationsaksen, som så muliggør, at energirige partikler sendes ud i rummet langs rotationsaksen i det, som forskerne kalder en ”jet”. Hvis denne peger på Jorden, ses et gammaglimt. De partikler (elektroner), der sendes ud i jetten, rammer lys (fotoner) undervejs og afgiver energien til fotonerne. Fotonerne rejser gennem Universet og kan efter flere milliarder år måles på Jorden.

Gammaglimt observeret efter blot 29 minutter

Johan Fynbo og hans kolleger observerede gammaglimtet allerede 29 minutter efter, at det kunne ses på jorden. Og det lykkedes dem altså at måle afstanden til det. Afstanden er afgørende for at kunne identificere kilden til gammaglimtet, som man er nødt til at kende, hvis man skal forstå de processer, der sender så energirigt et gammaglimt ud i rummet.

Idet intensiteten af enhver stråling falder med den afstand, den skal rejse over, fortæller gammaglimtets energiregnskab nemlig, at dets kilde har været en virkelig ekstremt energirig begivenhed. Når man kender afstanden, kan man også regne ud, hvornår eksplosionen skete. I dette tilfælde for 4,5 milliarder år siden, altså næsten samtidig med, at vores egen sol blev dannet.

Videre forskning med Nordic Optical Telescope

I fremtiden forventer forskerne at blive endnu dygtigere til at afstandsbedømme og placere gammaglimt. Med støtte fra Carlsbergfondet arbejder Johan Fynbo og kollegerne på det videnskabelige instrument kaldet ”NOT Transient Explorer”, som vil blive føjet til det Nordisk Optiske Teleskop.

Forskerne håber, at de indenfor en 5-årig horisont bedre vil kunne følge op på voldsomme, kortvarige, astrofysiske begivenheder med det Nordisk Optiske Teleskop.

Læs mere om Johan Fynbos forskning

Læs Johan Fynbos artikel ”Nye astronomiske horisonter” i Carlsbergfondets årsskrift 2016




Til oversigt