I over tres år har astronomer udforsket universet efter røntgenkilder. Det er kendt for at være forbundet med stjerner, skyer af superopvarmet gas, interstellare medier og destruktive begivenheder. Detekteringen af kosmiske røntgenstråler er udfordrende arbejde. I de senere årtier er astronomer blevet draget stor fordel af udsendelsen af orbitale teleskoper som Chandra røntgenobservatorium.
Siden det blev lanceret den 23. juli 1999, har Chandra været NASAs flagskibsmission for røntgenstronomi. Og denne sidste uge (torsdag 30. marts 2017) gennemførte observatoriet noget meget imponerende. Ved hjælp af sin pakke med avancerede instrumenter fangede observatoriet en mystisk blitz fra det dybe rum. Ikke kun blev denne den dybeste røntgenkilde nogensinde observeret, den afslørede også, hvad der kunne være et helt nyt fænomen.
Beliggende i den himmelregion, der kaldes Chandra Deep Field-South (CDF-S), syntes denne røntgenemissionskilde at være kommet fra en lille galakse beliggende ca. 10,7 milliarder lysår fra Jorden. Det havde også nogle bemærkelsesværdige egenskaber, hvilket producerede mere energi i løbet af et par minutter, som alle stjernerne i galaksen kombinerede.
Oprindeligt opdaget i 2014 af et team af forskere fra Penn State University og det pontifisk-katolske universitet i Chile i Santiago, Chile, blev denne kilde ikke engang opdaget i røntgenbåndet først. Dog fangede det hurtigt holdets opmærksomhed, da det brød ud og blev 1000 lysere inden for få timer. På dette tidspunkt begyndte forskerne at indsamle data ved hjælp af Chandras Advanced CCD Imaging Spectronomer.
Et dag efter opblussen var røntgenkilden falmet til det punkt, at Chandra ikke længere var i stand til at opdage den. Som Niel Brandt - Verne M. Willaman-professor i astronomi og astrofysik ved Penn State og en del af teamet, der først observerede det - beskrev fundet i en pressemeddelelse fra Penn State:
”Denne fakkelkilde var en vidunderlig overraskelsesbonus, som vi ved en fejltagelse opdagede i vores bestræbelser på at udforske den dårligt forståede verden af det ultra-svage røntgenunivers. Vi har bestemt "heldigvis" med dette fund og har nu et spændende nyt forbigående fænomen at udforske i de kommende år. ”
Tusinder af timers arvsdata fra Hubble- og Spitzer-rumteleskoperne blev derefter konsulteret for at bestemme placeringen af CDF-S røntgenkilde. Og selvom forskere var i stand til at bestemme, at billedet af røntgenkilden placerede det ud over alt, hvad der var blevet observeret før, er de ikke helt klar over, hvad der kunne have forårsaget det.
På den ene side kan det være resultatet af en slags ødelæggende begivenhed, eller noget, som forskere aldrig før har set. Årsagen til dette har at gøre med det faktum, at røntgenstråler også kommer med en gammastråle-burst (GRB), som ser ud til at mangle her. I det væsentlige er GRB'er sprøjtede eksplosioner, der udløses af sammenbruddet af en massiv stjerne eller ved fusionen af to neutronstjerner (eller en neutronstjerne med et sort hul).
På grund af dette er der foreslået tre mulige forklaringer. I den første er CDF-S røntgenkilde faktisk resultatet af en kollapsende stjerne eller fusion, men de resulterende jetfly er ikke rettet mod Jorden. I det andet er det samme scenarie ansvarligt for røntgenkilden, men GRB ligger uden for den lille galakse. Den tredje mulige forklaring er, at begivenheden blev forårsaget af et mellemstort sort hul, der splittede en hvid dværgstjerne.
Desværre synes ingen af disse forklaringer at passe til dataene. Imidlertid bemærkede dette forskerteam, at disse muligheder ikke er så godt forståede, da ingen er blevet vidne til i universet. Som Franz Bauer - en astronom fra det pontifisk-katolske universitet i Chile - sagde: ”Lige siden opdagelsen af denne kilde har vi kæmpet for at forstå dens oprindelse. Det er som om vi har et puslespil, men vi har ikke alle brikkerne. ”
Ikke kun har Chandra ikke observeret andre røntgenkilder som denne i løbet af de 17 år, den har undersøgt CDF-S-regionen, men rumteleskopet nogen steder i Universet har ikke observeret lignende begivenheder i dets næsten to årtiers drift . Dertil var denne begivenhed lysere, mere kortvarig og fandt sted i en mindre, yngre værtsgalakse end andre uforklarlige røntgenkilder.
Fra alt dette ser det ud til, at den eneste afhentning er, at begivenheden sandsynligvis var resultatet af en kataklysmisk begivenhed, som en neutronstjerne eller en hvid dværg, der blev revet i stykker. Men det faktum, at ingen af de mere plausible forklaringer synes at tage højde for dets særlige karakteristika, synes at antyde, at astronomer måske har været vidne til en helt ny type kataklysmisk begivenhed.
Holdets undersøgelse - "En ny, svag befolkning af røntgenovergang" - er tilgængelig online og vil blive offentliggjort i juni 2017-udgaven af Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. I mellemtiden sigtes astronomer gennem de data, der er erhvervet af Chandra og andre røntgenobservatorier - som ESAs XMM-Newton og NASAs Swift Gamma-Ray Burst Mission - for at se, om de kan finde andre tilfælde af denne slags begivenhed .
Og selvfølgelig vil fremtidige undersøgelser foretaget ved hjælp af Chandra og næste generation af røntgen-teleskoper også være på udkig efter denne form for kortvarige røntgenstråler med høj energi. Det er altid godt, når universet kaster en kurvekugle. Ikke bare viser det os, at vi har mere at lære, men det lærer os også, at vi aldrig må vokse selvtilfredse i vores teorier.
Sørg for også at tjekke denne animation af CDF-S røntgenkilde med tilladelse fra Chandra X-ray Observatory:
