Stjärnornas dödsdans fångad för första gången

2017-10-16 16:00  

Två neutronstjärnor som snurrar runt varandra och till sist kolliderar. Nu har fenomenet där guld skapas observerats för första gången.

(Artikeln är uppdaterad)

För astronomer och andra forskare som ägnar sig åt rymden är det en unik händelse. Aldrig förr har två neutronstjärnor som slås samman kunnat observeras både med ljus och med gravitationsvågor. Observationen gjordes den 17 augusti i år, men presenteras på måndagen vid en presskonferens i Washington och i en lång rad vetenskapliga artiklar som publicerades samtidigt.

Neutronstjärnor är kompakta himlakroppar med mycket hög täthet. De kan ha en massa som är större än solen, men ändå vara bara några tiotal kilometer i diameter, och är ett av slutstegen i en stjärnas liv.

Flera olika typer av instrument på jorden var med och observerade samma sak den 17 augusti. Både observatorier som fångar ljus och de tre detektorer som ingår i det så kallade Ligo-projektet och fångar upp gravitationsvågor.

Observationen är den "heliga graalen" inom forskning kring gravitationsvågor, och det som det nu Nobelprisbelönade Ligo-projektet var avsett att fånga upp. Tidigare har Ligo vid fyra tillfällen detekterat sammanslagningar av svarta hål, en händelse som inte ger upphov till något ljus.

– Ligo byggdes för att hitta binära system med neutronstjärnor, det är det som vi ska vara bäst på. Men vi har inte sett något, förrän nu, säger Carl-Johan Haster, svensk forskare verksam vid Canadian Institute for Theoretical Astrophysics i Toronto, som är medlem i Ligo-samarbetet.

Ligo-detektorerna i USA och Virgo i Italien fick en stark signal från en gravitationsvåg. Men Ligo och Virgo-detektorerna kan inte se, bara fånga upp gravitationsvågor. Projektet meddelade därför snabbt en rad andra observatorier, 17 stycken, på jorden och i rymden. De kunde då rikta sig mot det område i universum där gravitationsvågorna beräknades komma från.

Bara 1,7 sekunder efter detektionen nåddes jorden av gammablixtar från sammanslagningen som kom från samma håll, vilket bekräftar teorin att gammablixtar uppstår när neutronstjärnor kolliderar och går upp i varandra. Gammablixtarna fångades upp av det rymdbaserade Fermi Gamma-ray telescope och andra rymdbaserade teleskop.

Tio timmar efter detektionen inom Ligo kunde ett observatorium se elektromagnetiska signaler från sammanslagningen. Sedan följde fler observationer från flera håll runt jorden, i alla delar av det elektromagnetiska spektrumet, från gammastrålning och röntgenljus till infrarött och radiovågor. Det innebär att neutronsstjärnornas kraftiga sammanslagning bekräftades med ljusobservationer.

– I princip alla våglängder har arbetat tillsammans i en kampanj för att titta på en källa. Ingen enskild observationsmetod kan svara på alla de frågor vi ställer oss. Det krävs att det finns ett samarbete. Det här innebär att vi kan titta på samma sak med tio, tjugo olika ”ögon”, och varje signal kan berätta något i sig, säger Carl-Johan Haster.

Det här multi-meddelandet från rymden ger upphov till ett stort vetenskapligt underlag för astronomer och astrofysiker. Det har skapat ett ”jättehopp i vår förståelse av universum” kommenterar forskaren Ju Li vid University of Western Austrialia.

En sammanslagning av neutronstjärnor är en av de mest våldsamma händelserna i universum, och ger upphov till stora energimängder. En av de saker som händer i en sådan sammanslagning är att det uppstår en rad metaller, som guld, platina och uran som slungas ut i universum.

För Ligo-detektorerna var det här den starkaste puls som har uppmätts. Signalen kunde detekteras i 1 000 sekunder, jämfört med endast någon sekund vid de tidigare fyra tillfällena sedan september 2015. Händelsen inträffade i galaxen kallad NGC 4993, cirka 130 miljoner ljusår bort.

En film visar något av hur händelsen kan se ut:

 

Anna Orring

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt

COMSOL