I over seksti år har astronomer undersøkt universet etter røntgenkilder. Påvisning av kosmiske røntgenstråler er utfordrende arbeid, kjent for å være assosiert med stjerner, skyer av superoppvarmet gass, interstellare medier og ødeleggende hendelser. I løpet av de siste tiårene har astronomer blitt dratt nytte av utplasseringen av orbital teleskoper som Chandra røntgenobservatorium.
Siden den ble lansert 23. juli 1999, har Chandra vært NASAs flaggskipoppdrag for røntgenastronomi. Og den siste uken (torsdag 30. mars 2017) oppnådde observatoriet noe veldig imponerende. Ved å bruke sin pakke med avanserte instrumenter, fanget observatoriet en mystisk blitz fra det dype rom. Ikke bare ble dette den dypeste røntgenkilden noensinne observert, den avslørte også hva som kan være et helt nytt fenomen.
Ligger i himmelen, kjent som Chandra Deep Field-South (CDF-S), syntes denne røntgenutslippskilden å ha kommet fra en liten galakse som ligger omtrent 10,7 milliarder lysår fra Jorden. Den hadde også noen bemerkelsesverdige egenskaper, og produserte mer energi i løpet av noen få minutter som alle stjernene i galaksen kombinerte.
Opprinnelig oppdaget i 2014 av et team av forskere fra Penn State University og Pontifical Catholic University of Chile i Santiago, Chile, denne kilden ble ikke en gang oppdaget i røntgenbåndet med det første. Imidlertid fanget det raskt teamets oppmerksomhet da det brøt ut og ble 1000 lysere i løpet av noen timer. På dette tidspunktet begynte forskerne å samle inn data ved hjelp av Chandras Advanced CCD Imaging Spectronomer.
Et døgn etter oppblussen hadde røntgenkilden bleknet til det punktet at Chandra ikke lenger var i stand til å oppdage den. Som Niel Brandt - Verne M. Willaman professor i astronomi og astrofysikk ved Penn State og en del av teamet som først observerte det - beskrev funnet i en pressemelding fra Penn State:
“Denne blussende kilden var en fantastisk overraskelsesbonus som vi ved et uhell oppdaget i vår innsats for å utforske det dårlig forstått riket til det ultra-svake røntgenuniverset. Vi definitivt 'heldig' med dette funnet, og har nå et spennende nytt forbigående fenomen å utforske i fremtidige år. »
Tusenvis av timer med arvedata fra romteleskopene Hubble og Spitzer ble deretter konsultert for å bestemme plasseringen av CDF-S røntgenkilde. Og selv om forskere var i stand til å bestemme at bildet av røntgenkilden plasserte det utover alt som hadde blitt observert før, er de ikke helt klare på hva som kunne ha forårsaket det.
På den ene siden kan det være et resultat av en slags ødeleggende hendelse, eller noe forskere aldri før har sett. Årsaken til dette har å gjøre med at røntgenutbrudd også kommer med en gamma-ray burst (GRB), som ser ut til å mangle her. I hovedsak er GRB-er eksplosjoner som er utløst som blir utløst av kollaps av en massiv stjerne eller ved sammenslåing av to nøytronstjerner (eller en nøytronstjerne med et svart hull).
På grunn av dette er tre mulige forklaringer foreslått. I den første er CDF-S røntgenkilde riktignok resultatet av en kollapsende stjerne eller fusjon, men de resulterende jetflyene er ikke rettet mot Jorden. I det andre er det samme scenariet ansvarlig for røntgenkilden, men GRB ligger utenfor den lille galaksen. Den tredje mulige forklaringen er at hendelsen var forårsaket av et mellomstort svart hull som makte en hvit dvergstjerne.
Dessverre ser det ikke ut til at noen av disse forklaringene passer til dataene. Imidlertid bemerket dette forskerteamet at disse mulighetene ikke er så godt forstått, siden ingen har vært vitne til i universet. Som Franz Bauer - en astronom fra det pontifisk-katolske universitetet i Chile - sa: «Helt siden vi oppdaget denne kilden, har vi kjempet for å forstå dens opprinnelse. Det er som om vi har et puslespill, men vi har ikke alle brikkene. "
Ikke bare har Chandra ikke observert noen andre røntgenkilder som denne i løpet av de 17 årene den har kartlagt CDF-S-regionen, men ingen lignende hendelser har blitt observert av romteleskopet noe sted i Universet i løpet av dets nesten to tiår med drift . På toppen av det var denne hendelsen lysere, mer kortvarig og skjedde i en mindre, yngre vertsgalakse enn andre uforklarlige røntgenkilder.
Fra alt dette ser det ut som om takeaway var at hendelsen sannsynligvis var et resultat av en kataklysmisk hendelse, som en nøytronstjerne eller en hvit dverg som ble revet i stykker. Men det at ingen av de mer troverdige forklaringene ser ut til å forklare dets særegne egenskaper, synes å antyde at astronomer kan ha vært vitne til en helt ny type kataklysmisk hendelse.
Teamets studie - "En ny, svak befolkning av røntgenovergang" - er tilgjengelig online og vil bli publisert i juni 2017-utgaven av Månedlige merknader fra Royal Astronomical Society. I mellomtiden vil astronomer sile gjennom dataene som er anskaffet av Chandra og andre røntgenobservatorier - som ESAs XMM-Newton og NASAs Swift Gamma-Ray Burst Mission - for å se om de kan finne noen andre tilfeller av denne typen hendelser .
Og selvfølgelig vil fremtidige undersøkelser gjennomført med Chandra og neste generasjons røntgen-teleskoper også være på utkikk etter denne typen kortvarige røntgenbilder med høy energi. Det er alltid bra når universet kaster en kurvekule. Ikke bare viser det oss at vi har mer å lære, men det lærer oss også at vi aldri må vokse selvtilfredse i teoriene våre.
Sørg for å sjekke ut denne animasjonen av CDF-S røntgenkilde også, takket være Chandra røntgenobservatorium:
