En gang dagligt tændes himlen omtrent af en mystisk strøm af energi. Disse begivenheder - kendt som gammastråle-bursts - repræsenterer de mest kraftfulde eksplosioner i kosmos og sender så meget energi ud i en brøkdel af et sekund, som vores sol vil give af i hele sin levetid.
Ikke desto mindre har ingen nogensinde været vidne til en gamma-ray burst direkte. I stedet overlades astronomer til at studere deres falmende lys.
Ny forskning fra et internationalt team af astronomer har opdaget et forundrende træk inden for en Gamma-ray burst, hvilket antyder, at disse objekter kan opføre sig anderledes end tidligere antaget.
Disse kraftige eksplosioner menes at blive udløst, når døende stjerner kollapser i jet-spyrende sorte huller. Selvom dette stadie kun varer et par minutter, vil det efterglød - langsomt falmende emission, der kan ses på alle bølgelængder (inklusive synligt lys) - vare i et par dage til uger. Det er fra denne efterglød, at astronomer omhyggeligt forsøger at forstå disse gådefulde eksplosioner.
Efterglødemissionen dannes, når jetflyene kolliderer med materialet, der omgiver den døende stjerne. De forårsager en stødbølge, der bevæger sig med høje hastigheder, hvori elektroner accelereres til enorme energier. Imidlertid er denne accelerationsproces stadig dårligt forstået. Nøglen er i at opdage efterglødens polarisering - brøkdelen af lysbølger, der bevæger sig med et foretrukket vibrationsplan.
”Forskellige teorier for elektronacceleration og lysemission i efterglødet forudsiger alle forskellige niveauer af lineær polarisering, men teorier var alle enige om, at der ikke skulle være nogen cirkulær polarisering i synligt lys,” sagde hovedforfatter Klaas Wiersema i en pressemeddelelse.
”Det var her vi kom ind: vi besluttede at teste dette ved omhyggeligt at måle både den lineære og cirkulære polarisering af en efterglød, af GRB 121024A, der blev opdaget af Swift-satellitten.”
Og til deres overraskelse opdagede teamet cirkulær polarisering, hvilket betyder, at lysbølgerne bevæger sig sammen i en ensartet spiralbevægelse, mens de rejser. Gamma-ray burst var 1000 gange mere polariseret end forventet. ”Det er et meget flot eksempel på observationer, der udelukker de fleste af de eksisterende teoretiske forudsigelser,” sagde Wiersema.
Påvisningen viser, at aktuelle teorier skal undersøges igen. Forskere forventede, at enhver cirkulær polarisering ville blive vasket ud. Strålingen af så mange elektroner, der rejser milliarder af lysår, vil slette ethvert signal. Men den nye opdagelse antyder, at der kan være en slags orden i den måde, disse elektroner rejser.
Naturligvis er muligheden stadig for, at netop dette efterglød simpelthen var en ulige kugle, og ikke alle efterglødere opfører sig sådan.
Ikke desto mindre "ekstreme chok som dem i GRB efterglød er store naturlige laboratorier for at skubbe vores forståelse af fysik ud over de områder, der kan udforskes i laboratorier," sagde Wiersema.
Avisen er offentliggjort i Nature.
