Forsiden Romvirksomhet Solsystemet Exoplaneter Liv i rommet Himmelbegivenheter Interstellare ferder
Artikkelarkiv Astroshow og foredrag For skoler Astrobutikken Linker Om oss


Mystiske hurtige radioglimt fra fjerne kilder


10.06.22: Siden 1960-tallet har astronomene studert intense, kortvarige utbrudd av elektromagnetisk stråling. Frem til 2007 var det de såkalte gammaglimtene – ekstremt energirike eksplosjoner som finner sted milliarder av lysår unna – som fikk oppmerksomhet, og som var et mysterium som forskerne etter 40 års intense undersøkelser endelig begynte å forstå. Men i 2007 dukket et annet mysterium i samme kategori opp: ekstremt kortvarige blink av radiostråling som uten forvarsel sendes ut fra ukjente kilder i fjerne galakser. Slike hurtige radioglimt (FRB) varer fra et millisekund til noen få millisekunder og er et av vår tids mest mystiske fenomen. Det er estimert at et gjennomsnittlig FRB i løpet av sin korte varighet sender ut like mye energi som Solen sender ut på tre døgn!

av Knut Jørgen Røed Ødegaard

 

Kunstnerisk fremstilling av mystiske radiosignaler (øverst) som har blitt sendt ut fra en magnetar i en kulehop med gamle stjerner (i rødt) nær spiralgalaksen M81.
Illustrasjon: ASTRON/Daniëlle Futselaar, artsource.nl


Gammaglimt ble oppdaget på 1960-tallet og forekommer i to hovedtyper – de såkalte kortvarige som i gjennomsnitt varer 0,2 sekunder, og de langvarige som gjerne varer opptil et minutt. Selv om disse hendelsene fortsatt ikke er fullt forstått, vet vi at de kortvarige skyldes sammensmeltningen av kompakte stjerner og de langvarige svært masserike stjerner som eksploderer.


Kosmiske flash fra overraskende sted

Fenomenet radioglimt ble oppdaget i 2007 da to astronomer gikk gjennom arkivdata med observasjoner av pulsarer. Siden er svært mange radioglimt observert, og med moderne instrumenter som er spesialkonstruert for å søke etter kortvarige fenomen, klarer forskerne nå å observere mange hundre FRBer hver eneste dag fra kilder som befinner seg over hele himmelkulen og som i hovedsak befinner seg flere milliarder lysår unna. Noen få gjentar seg fra samme kilde, men fortsatt er opprinnelsen et stort mysterium, og det har blitt fremsatt en lang rekke teorier som forsøker å forklare fenomenet. I så måte minner dette om situasjonen med gammaglimtene på 1970- og 1980-tallet da flere titalls ulike teorier forsøkte å forklare det mystiske fenomenet.

Nylig gjorde forskere fra Sverige og Nederland en overraskende oppdagelse da de studerte kilden til det nærmeste repeterende FRBet som har vært observert. Fenomenet befinner seg i et område med gamle stjerner i den nære og kjente spiralgalaksen M81 i stjernebildet Storebjørn og er lett synlig fra våre breddegrader med en liten kikkert. Ved å kombinere observasjoner fra en lang rekke radioteleskop over hele kloden, fikk forskergruppen ekstremt nøyaktige posisjoner til fenomenet og kunne dermed også studere omgivelsene i detalj.

Det viste seg da at dette radioglimtet stammer fra utkanten av spiralgalaksen M81 som befinner seg rundt 12 millioner lysår fra oss og dermed er den nærmeste kilden vi kjenner til et FRB. Men minst like overraskende var det at kilden befinner seg i en kulehop – en kuleformet ansamling av flere hundre tusen gamle stjerner.

FRBer som er oppdaget på større avstand fra oss kommer fra kilder omgitt av unge, masserike og lyssterke stjerner. I disse områdene forekommer ofte supernovaer som etterlater seg svært magnetiske nøytronstjerner, og forskergruppen mente derfor at dette radioglimtet måtte være noe annet.

Forskerne mener at FRBer kan oppstå i objekter kalt magnetarer, som er spesielt magnetiske versjoner av nøytronstjerner og de suverent mest magnetiske objektene vi kjenner i Universet. Magnetarer forventes derfor å være lyssterke og unge (i betydningen «nydannede», siden de dannes av døende stjerner). Dersom dette hurtige radioglimtet skyldes en magnetar, skulle fenomenet vært omgitt av unge, og ikke gamle stjerner. Dersom dette fenomenet likevel skyldes en magnetar, kan den ikke ha blitt dannet av en ung stjerne, noe som betyr at noe annet må ha foregått her!

Signaler fra en overraskende kilde. En hop med svært gamle stjerner (venstre) nær spiralgalaksen M81 er kilden til ekstraordinært sterke og kortvarige radiosignaler,
Illustrasjon: ASTRON/Daniëlle Futselaar, artsource.nl


Uvanlige fenomener i gamle hoper

I de svært stjernetette kjernene til kulehoper kan merkelige og uvanlige fenomener forekomme i løpet av de mange milliarder årene en slik hop har eksistert. En mulig forklaring på dette FRBet kan være et fenomen som har vært forutsagt, men som aldri vært observert tidligere: en magnetar dannet av en hvit dverg (restene av en sollignende stjerne) som fikk for stor masse og kollapset videre til å bli en nøytronstjerne. Den hvite dvergen har trolig sugd til seg gass fra en ledsagerstjerne og gradvis fått større masse inntil den passerte massegrensen på 1,4 solmasser som gjelder som hvite dverger.

Kulehopen M80 er en av de tetteste av Melkeveiens 147 kjente kulehoper og inneholder hundretusener av gamle stjerner.
Foto: NASA, The Hubble Heritage Team, STScI, AURA


Superhurtige radioblink

Da forskerne studerte glimtene i stor detalj fikk de ytterligere en overraskelse: Noen av glimtene hadde enda kortere varighet enn ventet og hadde variasjoner på tidsskalaer helt ned mot noen få titalls nanosekunder. Siden størrelsen på området som sender ut strålingen må være liten nok til at lyset rekker å krysse den innenfor variasjonstiden, kommer radiosignalene i dette tilfellet fra et område som bare er noen titalls meter bredt!! Det er temmelig ekstremt å observere en så liten kilde på 12 millioner lysårs (110 trillioner kilometers) avstand!

Signaler med tilsvarende hurtige variasjoner har blitt observert fra den berømte pulsaren i Krabbetåken, en nøytronstjerne dannet av en supernovaeksplosjon i 1054. Pulsarer og magnetarer er to typer nøytronstjerner som begge har svært kraftige magnetfelt. Observasjonene fra M81 tyder på at det faktisk er snakk om en magnetar som er funnet på et uvanlig sted. På denne måten kan observasjonene av de hurtige radioglimtene gi ny og uventet innsikt i hvordan stjerner utvikler seg og dør.

Ekstremt kortvarige radiosignaler fra en overraskende kilde. En hop med svært gamle stjerner (venstre) nær spiralgalaksen M81 er kilden til ekstraordinært kraftige og kortvarige radiosignaler. Kurven i blått og hvitt viser hvordan et radioglimt endret intensitet på bare noen titalls mikrosekunder.
Illustrasjon: ASTRON/Daniëlle Futselaar, artsource.nl


MER INFORMASJON

astroevents.no: Mystiske utbrudd av radiostråling fra det ytre rom

Wikipedia om hurtige radioglimt

astroevents.no: Artikler om gammaglimt

Pressemelding fra Chalmers i Sverige

Astronomy.com: Astronomers traced this FRB back to a strange place


Astro-romfartsshow

Våre astroshow sett av over 75 000!

“Out of Space”: Astro-romfartsshow

Forestillinger for skoleelever
Science fiction-trilogien Ad Astra

Opplev den første reisen til et annet solsystem, leting etter livsformer på exoplaneter og Solsystemets og menneskehetens fremtid!

Bøkene er rikt illustrert med flotte fargebilder.

Pluto – menneskehetens siste tilfluktssted!

- stjernereiser - exoplaneter - romheiser
- ormehull - multivers - liv i rommet
- fremtidsteknologi - intergalaktiske opplevelser
- astronomiske fenomener - galaksens fremtid
- krim


Av science fiction-forfatter Anne Mette Sannes
Mer info og bestilling

Filmen Vårt magiske univers

Nyt det vakreste billedmaterialet som noen gang er tatt av vårt fantastiske univers! Fikk terningkast 6 i bladet Astronomi.

Produsert og kommentert av Anne Mette Sannes & Knut Jørgen Røed Ødegaard Mer info
Våre nettsteder
astroevents.no Hovednettsted om Universet
svalbard2015.no Solformørkelsen 20. mars 2015
astrobutikken.no Bøker og filmer m.m.

Følg oss på facebook

Følg oss på facebook

 

 

Kontakt: Knut Jørgen Røed Ødegaard Tlf: 99 27 71 72 E-post: knutjo@astroevents.no Anne Mette Sannes Tlf. 97 03 80 50 E-post: amsannes@astroevents.no