Kunstnerens opfattelse af gammastråling, der udvides fra SGR 1806-20. Billedkredit: NASA.Klik for at forstørre
En gigantisk eksplosion på en neutronstjerne halvvejs over Melkevejs-galaksen, den største sådan eksplosion, der nogensinde er optegnet i universet, skulle give astronomer for første gang mulighed for at undersøge det indre af disse mystiske stjernestue.
Et internationalt team af astrofysikere, der kæmper gennem data fra en NASA-røntgen-satellit, Rossi X-ray Timing Explorer, rapporterer i 20. juli-nummeret af Astrophysical Journal Letters, at eksplosionen frembragte vibrationer i stjernen, som en ringeklokke, at genererede hurtige udsving i den røntgenstråling, den udsendte ud i rummet. Disse røntgenimpulser, der blev udsendt under hver syv sekunders rotation af den hurtigt spindingstjerne, indeholdt frekvensvibrationerne i neutronstjernens massive jordskælv.
Meget som geologer undersøger Jordens indre fra seismiske bølger produceret af jordskælv og solastronomer studerer solen ved hjælp af chokbølger, der rejser gennem solen, bør røntgenstrålesvingningerne, der blev opdaget fra denne eksplosion, give kritiske oplysninger om neutronstjernes indre struktur.
? Denne eksplosion var beslægtet med at slå neutronstjernen med en gigantisk hammer, der fik den til at ringe som en klokke ,? sagde Richard Rothschild, en astrofysiker ved University of California? s Center for Astrophysics and Space Sciences og en af forfatterne til tidsskriftsrapporten. ? Nu er spørgsmålet: Hvad betyder hyppigheden af neutronstjernens svingninger? Tonen produceret af ringeklokken?
? Betyder det, at neutronstjerner kun er en masse neutroner pakket sammen? Eller har neutronstjerner eksotiske partikler, ligesom kvarker, i deres centre, som mange forskere tror? Og hvordan flyder skorpen fra en neutronstjerne oven på dens overflødige kerne? Dette er en sjælden mulighed for astrofysikere at studere det indre af en neutronstjerne, fordi vi endelig har nogle data, som teoretikere kan tygge på. Forhåbentlig vil de kunne fortælle os, hvad alt dette betyder.?
De største stjerneskælv sprang gennem neutronstjernen med en utrolig hastighed og vibrerede stjernen med 94,5 cyklusser i sekundet. ? Dette er nær frekvensen af den 22. nøgle på et klaver, F skarp ,? sagde Tomaso Belloni, et italiensk medlem af holdet, der målte signalerne.
Det internationale hold, ledet af GianLuca Israel, Luigi Stella og Belloni fra Italiens National Institute of Astrophysics, opdagede svingningerne fra data, det blev hentet to dage efter jul, af Rossi X-Ray Timing Explorer, en satellit designet til at studere det svingende X -ray emissioner fra stjernekilder. De særegne svingninger, som forskerne fandt, begyndte tre minutter efter en titanisk eksplosion på en neutronstjerne, der kun i en tiendedel af et sekund frigav mere energi, end solen udsender på 150.000 år. Svingningerne trak sig derefter gradvist tilbage efter ca. 10 minutter.
Neutronstjerner er de tætte, hurtigt roterende kerner af stof, der er resultatet af det knusende sammenbrud af en stjerne, der har udtømt alt dets nukleare brændstof og eksploderet i en kataklysmisk begivenhed kendt som en supernova. Sammenbruddet er så knusende, at elektroner tvinges ind i atomkernen og kombineres med protoner for at blive neutroner. Den resulterende sfære af neutroner er så tæt "at pakke solens masse i en kugle kun 10 miles i diameter", at en skefuld af dens stof vil veje milliarder af tons på Jorden.
De fleste af millioner af neutronstjerner i vores Melkevejs galakse producerer magnetiske felter, der er en billioner gange stærkere end Jorden. Men astrofysikere har opdaget mindre end et dusin ultrahøj magnetiske neutronstjerner, kaldet "magnetars," med magnetfelter tusind gange større? stærk nok til at fjerne oplysninger fra et kreditkort i en afstand halvvejs til månen.
Disse intense magnetfelter er stærke nok til at de undertiden spænder skorpen fra neutronstjerner, hvilket forårsager "stjerneskælv"? der resulterer i frigivelse af gammastråler, en mere energisk form for stråling end røntgenstråler. Fire af disse magnetarer vides at gøre netop det og kaldes ”soft gamma repeatere,” eller SGRS af astrofysikere, fordi de blusser op tilfældigt og frigiver en række korte udbrud af gammastråler.
SGR 1806-20, den formelle betegnelse af neutronstjernen, der eksploderede og sendte røntgenstråler, der oversvømmede gennem galaksen den 27. december, 2004 og producerer en flash lysere end noget nogensinde detekteret ud over solsystemet? Er en af dem. Blitzen var så lys, at den blinde alle røntgen satellitter i rummet et øjeblik og tændte Jordens øverste atmosfære.
Astrofysikere mistænker udbruddet af gammastråle og røntgenstråling fra denne usædvanligt store eksplosion kunne have stammet fra et stærkt snoet magnetfelt omkring neutronstjernen, der pludselig knækkede og skabte et titanisk jordskælv på neutronstjernen.
? Scenariet var sandsynligvis analogt med et snoet gummibånd, der til sidst knækkede og i processen frigav en enorm mængde energi ,? sagde Rothschild. ? Med denne energiudslip var det magnetiske felt, der omgiver magnetar, formodentlig i stand til at slappe af til en mere stabil konfiguration.
Den 27. december blev energien blitz opdaget af flere andre NASA- og europæiske satellitter og optaget af radioteleskoper rundt om i verden. Det har allerede været genstand for adskillige videnskabelige artikler, der er offentliggjort i de seneste måneder.
? Den pludselige og overraskende forekomst af denne gigantiske bluss, som vil hjælpe os med at lære mere om arten af magnetar og den interne sammensætning af neutronstjerner ,? sagde Rothschild,? understreger vigtigheden af at have satellitter og teleskoper med kapacitet til at registrere usædvanlige og uforudsigelige fænomener i universet.
Andre medlemmer af det internationale hold var Pier Giorgio Casella, Simone Dall? Osso og Massimo Persic fra Italiens nationale institut for astrofysik; Yoel Rephaeli fra UCSD og University of Tel Aviv; Duane Gruber, tidligere fra UCSD og nu hos Eureka Scientific Corporation i Oakland, Calif; og Nanda Rea fra National Institute for Space Research i Holland.
Original kilde: UCSD News Release
Her er et link til de største stjerner i universet.
