Den 25. december 2010, kl 1:38 p.m. EST, NASAs Swift Burst Alert Telescope opdagede et særligt langvarigt gammastråleburst i stjernebilledet Andromeda. Vedvarende i næsten en halv time stammede brasten (kendt som GRB 101225A) fra en ukendt afstand, hvilket efterlod astronomer til at pusle over præcis, hvad der måske har skabt en så blændende feriedisplay.
Nu er der ikke kun en, men to teorier om, hvad der forårsagede dette burst, begge rapporteret i papirer fra et forskerteam fra Institut for Astrofysik i Granada, Spanien. Papirerne vises i 1. udgave af Natur.
Gamma-ray bursts er universets mest lysende eksplosioner. De fleste forekommer, når en massiv stjerne løber tør for nukleart brændstof. Når stjernens kerne kollapser, skaber den en sort hul eller en neutronstjerne, der sender intense gasstråler og stråling udad. Når jetflyene skyder ud i rummet, rammer de gas, der tidligere er kastet af stjernen og opvarmer den, hvilket genererer lyse efterglød.
Hvis en GRB-jet tilfældigvis er rettet mod Jorden, kan den detekteres ved hjælp af instrumenter som dem ombord på Swift-rumfartøjet.
Heldigvis kommer GRB'er ofte fra store afstande, da de er ekstremt magtfulde og potentielt kunne udgøre en fare for livet på Jorden, hvis man strejker direkte fra tæt nok rækkevidde. Heldigvis for os er oddsen for, at det sker ekstremt slanke ... men ikke-eksisterende. Det er en af grundene til, at GRB'er er af en sådan interesse for astronomer ... at kigge ud i universet er på en måde som at se ned på tønderne på et ukendt antal fjernvåben.
"Julebrast" i 2010, som begivenheden også kaldes, formodes at have en neutronstjerne som en nøglespiller. De utroligt tætte kerner, der er tilbage efter en massiv stjernedød, neutronstjerner roterer ekstremt hurtigt og har intense magnetfelter.
En af de nye teorier forestiller sig en neutronstjerne som en del af et binært system, der også inkluderer en ekspanderende rød gigant. Neutronstjernen er muligvis blevet opsynet af den ydre atmosfære af sin partner. Neutronstjernens tyngdekraft ville have fået den til at erhverve mere masse og dermed mere momentum, hvilket får den til at snurre hurtigere, mens dens magnetiske felt tændes. Det stærkere felt ville da have fyret noget af det stjernemateriale ud i rummet som polære jetfly ... jetfly, der derefter interagerede med tidligere uddrevne gasser, hvilket skabte GRB detekteret af Swift.
Dette scenarie sætter kilden til julebrasten omkring 5,5 milliarder lysår væk, hvilket falder sammen med den observerede placering af en svag galakse.
En alternativ teori, også accepteret af forskerteamet, involverer kollision af et kometlignende objekt og en neutronstjerne i vores egen galakse, ca. 10.000 lysår væk. Det kometlignende legeme kunne have været noget, der svarer til et Kuiper Belt-objekt, der, hvis det var i en fjern bane omkring en neutronstjerne, måske har overlevet den oprindelige supernova-eksplosion kun for at ende på en spiralende sti indad.
Objektet, anslået til at være omkring halvdelen af størrelsen på asteroiden Ceres, ville have brudt op på grund af tidevandskræfter, da det nærmede sig neutronstjernen. Spild, der påvirkede stjernen, ville have skabt gamma-ray-emission, der kunne påvises af Swift, med senere ankomende materiale, der forlænger varigheden af GRB til røntgenspektret ... også sammenfaldende med Swift's målinger.
Begge disse scenarier er i tråd med processer, der nu er accepteret af forskere som rimelige forklaringer til GRB'er takket være det væld af data, der leveres af Swift-teleskopet, der blev lanceret i 2004.
”Det smukke ved julebrasten er, at vi skal påkalde to eksotiske scenarier for at forklare det, men sådanne sjældne ulige kugler vil hjælpe os med at fremme marken,” sagde Chryssa Kouveliotou, en medforfatter til studiet ved NASAs Marshall Space Flight Center i Huntsville , Alabama.
Flere observationer, der bruger andre instrumenter, såsom Hubble-rumteleskopet, er nødvendige for at skelne mellem hvilke af de to teorier, der sandsynligvis er tilfældet ... eller måske udelukke begge dele, hvilket ville betyde, at noget andet helt er kilden til julestormet i 2010!
