Astronomer, der studerer arkivobservationer af kraftige eksplosioner kaldet gammastråleudbrud (gammastråleudbrud eller GRB'er), har opdaget lysmønstre, der indikerer den kortvarige eksistens af en supertung neutronstjerne før den kollapsede i et sort hul. Dette massive objekt blev sandsynligvis dannet som et resultat af kollisionen mellem to neutronstjerner.
"Vi ledte efter disse signaler i 700 gammastråleudbrud, der blev opdaget af teleskopet Fermi og observatorium NASA Swift og Compton, forklarede forsker Cecilia Chirenti. - Og de opdagede gammastråling i to udbrud, som blev observeret netop af Compton Observatory i begyndelsen af 1990'erne.
Neutronstjerne dannet, når kernen af en massiv stjerne løber tør for brændstof og kollapser. Dette skaber en chokbølge, der blæser resten af stjernen væk i en supernovaeksplosion. Neutronstjerner indeholder som regel mere masse end vores sol, selvom de er meget mindre, men når de overstiger en vis masse, kollapser de til sorte huller.
Data indhentet fra Compton Observatory, og derefter computersimuleringer viste, at sådanne supertunge stjerner har omkring 20 % større masse end den mest massive, som astronomer har kunnet måle nøjagtigt, og dobbelt så stor. Korte gammastråleudbrud varer typisk mindre end to sekunder, men frigiver energi, der kan sammenlignes med den energi, der frigives af alle stjernerne i vores galakse på omkring et år. De kan detekteres i en afstand på mere end en milliard lysår. Sammensmeltningen af neutronstjerner skaber også gravitationsbølger.
Computersimuleringer viser, at under en fusion viser gravitationsbølger et pludseligt spring i frekvens, der overstiger 1000 Hz. Signalerne er hurtige og svage nok til, at gravitationsbølgeobservatorier kan opdage dem. Men Chirenti og hendes team antog, at lignende signaler kunne forekomme i gamma-stråleemissionen i en hvirvlende hvirvel af stof, når to neutronstjerner smelter sammen.
Fermi og Swift opdagede ikke noget lignende, men Compton Observatory-instrumentet i 1991 og 1993 opdagede lige, hvad der lignede to sådanne gammastråleudbrud. Det større område af BATSE-instrumentet (Burst And Transient Source Experiment) gav det en fordel ved at detektere den flimren, der talte om tilstedeværelsen af meganeutronstjerner, så det gav det første overbevisende bevis på, at gammastråleudbrud forekommer langt ud over vores galakse . Og i 2000 gik Compton gammastråleobservatoriet ud af kredsløb og blev ødelagt, da det kom ind i Jordens atmosfære.
"Disse resultater er meget vigtige, da de skaber grundlag for fremtidige målinger af supermassive neutronstjerner ved gravitationsbølgeobservatorier," mener forskerne. Gravitationsbølgefølsomme detektorer vil dukke op engang før 2030'erne, og indtil da vil de eneste tilgængelige værktøjer til at studere aktiviteten af supermassive neutronstjerner være computersimuleringer og gammastråleobservationer.
Du kan hjælpe Ukraine med at kæmpe mod de russiske angribere. Den bedste måde at gøre dette på er at donere midler til Ukraines væbnede styrker gennem Red livet eller via den officielle side NBU.
Læs også: