Astronomer har for nylig været heldige nok til at observere en fantastisk kollision mellem to neutronstjerner. Men hvad der skete efter stadig forvirrer videnskaben.
I august i år så astronomer, hvordan to neutronstjerner smeltede ind i hinanden og producerede tyngdebølger og en massiv eksplosion. Derefter forstod forskere ikke fuldt ud, hvad der blev dannet som et resultat: en kolossal neutronstjerne, et sort hul eller noget andet.
Yun-Wei Yu ved Central China Normal University og Zi-Gao Dai ved Nanjing University i Kina simulerede denne eksplosion (den såkaldte kilonowa), som i virkeligheden kan vare fra flere uger til flere måneder. Ifølge deres beregninger skal en, men en meget stor neutronstjerne forblive på stedet for kollisionen.
Kollision med neutronstjerner: hvordan det sker
Der er tre hovedteorier om, hvad der kunne ske i en sådan kollision. I det første tilfælde dannes et sort hul; i det andet opnås en neutronstjerne, som kun lever i nogle få millisekunder, hvorefter den enten bliver til et sort hul eller til den tredje mulighed - en stabil neutronstjerne. Hvis alt i dette tilfælde gik efter det tredje scenario, så var astronomer heldige at observere den største neutronstjer, der nogensinde er opdaget.
De tyngdebølger, som forskere har observeret med LIGO, vil ikke være i stand til at afklare situationen. Men her kommer kilonova til hjælp for forskere.
Fordi neutronstjerner oprindeligt roterer i en spiral, kan de accelerere til ca. 1/3 af lysets hastighed, forklarer Edo Berger fra Harvard University. Når to sådanne stjerner kolliderer og bliver en, bevarer objektet dette momentum og som et resultat roterer det utroligt hurtigt. I processen udsender en enorm stjerne energi, som enten yderligere fremskynder processen eller tværtimod bremser den ned. Hvis en neutronstjerne sænkes ned til tærskelgrænsen, vil den uundgåeligt starte en spontan proces for at omdanne til et sort hul. Den nøjagtige masse, hvormed en himmellegeme kollapser, er stadig ukendt - det er kun klart, at stjernen skal være kolossal.
Salgsfremmende video:
Synspunkt af jorden
Således kan astronomer kun observere kilonovaen. En stigning i niveauet af udstrålet energi vil betyde, at de to stjerner med succes er slået sammen til en.”For en neutronstjerne er en kilonova en stråling af energi i forskellige retninger, mens det for et sort hul bare er en kraftig envejsimpuls, en slags 'jetstrøm, der vil forårsage en mærkbar gammastrålesprengning', siger Berger.
Nu er forskernes meninger forskellige. Yu og Dai er overbeviste om, at deres matematiske model er korrekt, og at en enorm neutronstjerne blev dannet som et resultat. Berger peger igen på en kraftig gammastråleimpuls og er overbevist om, at kollisionen førte til fremkomsten af et nyt sort hul. Derudover bemærker han, at energistigningen i de kinesiske forskeres model dværger selve eksplosionen, som astronomer observerede med teleskoper.
Situationen skal løses i de næste par uger. Hvis tidligere alle teorier var baseret på hypoteser, skal forskere nu kun dechiffrere de faktiske data og endelig finde ud af, hvad der skete som et resultat af en sådan fænomenal katastrofe.
Vasily Makarov