Kunstnerens oppfatning av gammastråling som utvides fra SGR 1806-20. Bildekreditt: NASA.Klikk for å forstørre
En gigantisk eksplosjon på en nøytronstjerne halvveis over Melkeveis galaksen, den største slike eksplosjonen som noensinne er registrert i universet, bør tillate astronomer for første gang å undersøke interiøret i disse mystiske stjernestykke.
Et internasjonalt team av astrofysikere, som kjem gjennom data fra en NASA røntgen-satellitt, Rossi X-ray Timing Explorer, rapporterer i 20. juli-utgaven av Astrophysical Journal Letters at eksplosjonen ga vibrasjoner i stjernen, som en ringeklokke, som genererte raske svingninger i røntgenstrålingen den sendte ut i verdensrommet. Disse røntgenpulser, som ble avgitt under hver syv sekunders rotasjon av den hurtigspinnende stjernen, inneholdt frekvensvibrasjonene til nøytronstjernens massive skjelv.
På samme måte som geologer undersøker jordas indre fra seismiske bølger produsert av jordskjelv og solastronomer studerer solen ved hjelp av sjokkbølger som ferdes gjennom solen, bør røntgenstrålingene som ble oppdaget fra denne eksplosjonen gi kritisk informasjon om den indre strukturen til nøytronstjerner.
? Denne eksplosjonen lignet på å treffe nøytronstjernen med en gigantisk hammer, noe som fikk den til å ringe som en bjelle ,? sa Richard Rothschild, en astrofysiker ved University of California s Center for Astrophysics and Space Sciences og en av forfatterne av tidsskriftrapporten. ? Nå er spørsmålet: Hva betyr frekvensen av nøytronstjernens svingninger? Tonen produsert av ringeklokken?
? Betyr det at nøytronstjerner bare er en haug med nøytroner pakket sammen? Eller har nøytronstjerner eksotiske partikler, som kvarker, i sentrene slik mange forskere tror? Og hvordan flyter skorpen til en nøytronstjerne på toppen av den overflødige kjernen? Dette er en sjelden mulighet for astrofysikere å studere det indre av en nøytronstjerne, fordi vi endelig har noen data teoretikere kan tygge på. Forhåpentligvis vil de kunne fortelle oss hva dette betyr.
De største stjerneskjelvene spratt gjennom nøytronstjernen med en utrolig hastighet, og vibrerte stjernen med 94,5 sykluser i sekundet. ? Dette er nær frekvensen til den 22. tasten på et piano, F skarpt ,? sa Tomaso Belloni, et italiensk medlem av teamet som målte signalene.
Det internasjonale teamet, ledet av GianLuca Israel, Luigi Stella og Belloni fra Italias nasjonale institutt for astrofysikk, oppdaget svingningene fra data det ble hentet to dager etter jul av Rossi X-Ray Timing Explorer, en satellitt designet for å studere det svingende X -utslipp fra stjernekilder. De særegne svingningene forskerne fant, begynte tre minutter etter en titanisk eksplosjon på en nøytronstjerne som bare i en tidels sekund frigjorde mer energi enn solen avgir på 150 000 år. Svingningene trakk seg deretter gradvis tilbake etter ca. 10 minutter.
Neutronstjerner er de tette, raskt spinnende kjerner av materie som er et resultat av knusende kollaps av en stjerne som har uttømt alt kjernefysisk brensel og eksploderte i en kataklysmisk hendelse kjent som en supernova. Kollapsen er så knusing at elektronene blir tvunget inn i atomkjernen og kombineres med protoner for å bli nøytroner. Den resulterende sfære med nøytroner er så tett? Pakke solens masse i en sfære med bare 10 mil i diameter? At en skje med dens materie vil veie milliarder av tonn på jorden.
De fleste av millionene av nøytronstjerner i vår Melkeveis galakse produserer magnetiske felt som er en billion ganger sterkere enn jordens. Men astrofysikere har oppdaget mindre enn et dusin ultrahøye magnetiske nøytronstjerner, kalt "magnetars," med magnetiske felt tusen ganger større? sterke nok til å fjerne informasjon fra et kredittkort på avstand halvveis til månen.
Disse intense magnetfeltene er sterke nok til at de noen ganger spenner skorpen til nøytronstjerner, noe som forårsaker "stjerneskudd"? som resulterer i frigjøring av gammastråler, en mer energisk form for stråling enn røntgenstråler. Fire av disse magnetarene er kjent for å gjøre nettopp det og betegnes som myke gamma repeatere ,? eller SGRS, av astrofysikere fordi de blusser opp tilfeldig og slipper en serie korte utbrudd av gammastråler.
SGR 1806-20, den formelle betegnelsen på nøytronstjernen som eksploderte og sendte røntgenstråler flom gjennom galaksen 27. desember 2004 - og produserte en blitz lysere enn noe som helst oppdaget utenfor solsystemet? Er en av dem. Blitzen var så lys at den blendet alle røntgen-satellitter i verdensrommet et øyeblikk og lyste opp Jordens øvre atmosfære.
Astrofysikere mistenker at utbruddet av gammastråle og røntgenstråling fra denne uvanlige store eksplosjonen kunne ha kommet fra et sterkt vridd magnetfelt som omgir nøytronstjernen som plutselig knakk, og skapte et titanisk skjelv på nøytronstjernen.
? Scenariet var sannsynligvis analogt med et vridd gummibånd som til slutt brakk og i prosessen ga ut en enorm mengde energi ,? sa Rothschild. Med denne energiutløsningen var det antagelig at magnetfeltet som omgir magnetaren, kunne slappe av til en mer stabil konfigurasjon.
Den 27. desember ble energien oppdaget av flere andre NASA- og europeiske satellitter og ble spilt inn av radioteleskoper rundt om i verden. Det har allerede vært gjenstand for en rekke vitenskapelige artikler publisert de siste månedene.
? Den plutselige og overraskende forekomsten av denne gigantiske blusset, som vil hjelpe oss å lære mer om arten av magnetar og den interne sammensetningen av nøytronstjerner ,? sa Rothschild,? understreker viktigheten av å ha satellitter og teleskoper med kapasitet til å registrere uvanlige og uforutsigbare fenomener i universet.
Andre medlemmer av det internasjonale teamet var Pier Giorgio Casella, Simone Dall? Osso og Massimo Persic fra Italias nasjonale institutt for astrofysikk; Yoel Rephaeli fra UCSD og University of Tel Aviv; Duane Gruber, tidligere fra UCSD og nå hos Eureka Scientific Corporation i Oakland, Calif; og Nanda Rea fra National Institute for Space Research i Nederland.
Originalkilde: UCSD News Release
Her er en lenke til de største stjernene i universet.
