Astronomer som studerer arkivobservasjoner av kraftige eksplosjoner kalt gammastråleutbrudd (gammastråleutbrudd, eller GRB) har oppdaget lysmønstre som indikerer den kortvarige eksistensen av en supertung nøytronstjerne før den kollapset i et svart hull. Dette massive objektet ble sannsynligvis dannet som et resultat av kollisjonen mellom to nøytronstjerner.
"Vi så etter disse signalene i 700 gammastråler som ble oppdaget av teleskopet Fermi og observatorium NASA Swift og Compton, forklarte forsker Cecilia Chirenti. – Og de oppdaget gammastråling i to utbrudd, som ble observert nettopp av Compton Observatory tidlig på 1990-tallet.
Nøytronstjerne dannet når kjernen til en massiv stjerne går tom for drivstoff og kollapser. Dette skaper en sjokkbølge som blåser bort resten av stjernen i en supernovaeksplosjon. Nøytronstjerner inneholder som regel mer masse enn vår sol, selv om de er mye mindre, men når de overskrider en viss masse, kollapser de til sorte hull.
Data hentet fra Compton Observatory, og deretter datasimuleringer viste at slike supertunge stjerner har omtrent 20 % større masse enn den mest massive som astronomer har vært i stand til å måle nøyaktig, og dobbelt så stor. Korte gammastråleutbrudd varer vanligvis mindre enn to sekunder, men frigjør energi som kan sammenlignes med energien som frigjøres av alle stjernene i galaksen vår i løpet av omtrent ett år. De kan oppdages i en avstand på mer enn en milliard lysår. Sammenslåingen av nøytronstjerner skaper også gravitasjonsbølger.
Datasimuleringer viser at gravitasjonsbølger under en sammenslåing viser et plutselig hopp i frekvens som overstiger 1000 Hz. Signalene er raske og svake nok til at gravitasjonsbølgeobservatorier kan oppdage dem. Men Chirenti og teamet hennes antok at lignende signaler kunne dukke opp i gammastråleutslippet i en virvlende virvel av materie når to nøytronstjerner smelter sammen.
Fermi og Swift oppdaget ikke noe sånt, men Compton Observatory-instrumentet i 1991 og 1993 oppdaget nettopp det som så ut som to slike gammastråleutbrudd. Det større området til BATSE-instrumentet (Burst And Transient Source Experiment) ga det en fordel ved å oppdage flimringen som snakket om tilstedeværelsen av meganøytronstjerner, så det ga det første overbevisende beviset på at gammastråleutbrudd forekommer langt utenfor vår galakse . Og i 2000 gikk Compton gammastråleobservatoriet ut av bane og ble ødelagt da det kom inn i jordens atmosfære.
"Disse resultatene er svært viktige, siden de skaper et grunnlag for fremtidige målinger av supermassive nøytronstjerner ved gravitasjonsbølgeobservatorier," mener forskerne. Gravitasjonsbølgefølsomme detektorer vil dukke opp en gang før 2030-tallet, og inntil da vil de eneste tilgjengelige verktøyene for å studere aktiviteten til supermassive nøytronstjerner være datasimuleringer og gammastråleobservasjoner.
Du kan hjelpe Ukraina med å kjempe mot de russiske inntrengerne. Den beste måten å gjøre dette på er å donere midler til Ukrainas væpnede styrker gjennom Redd livet eller via den offisielle siden NBU.
Les også: