Rekordenergi från kosmisk explosion
Forskare från två olika observatorier publicerar nu sina mätningar av två gigantiska explosioner i universum, så kallade gammablixtar. Den observerade gammastrålningen har högre energi än vad som någonsin tidigare har uppmätts.
En gammablixt uppstår när en stor stjärna kollapsar till ett svart hål och sänder ut oerhörda mängder energi i form av gammastrålning. Det mesta av energin fokuseras i två jetstrålar, som lämnar stjärnan i motsatta riktningar.
Image: DESY, Science Communication Lab
På en sekund kan en gammablixt stråla ut lika mycket energi som vår sol gör under hela sin existens. Det gör dem till de kraftigaste explosioner vi känner till i universum. Gammablixtar uppstår när en stor stjärna kollapsar till ett svart hål, och sänder ut gammastrålning med fotoner (ljuspartiklar) som kan ha hundratals miljarder gånger så hög energi som fotonerna i synligt ljus.
Satelliter fångar upp strålning från gammablixtar ungefär en gång om dagen. Rymdbaserade instrument kan dock inte mäta gammastrålarna med högst energi, eftersom de passerar rakt igenom satelliten. Gammastrålning stoppas av jordens atmosfär, men kan fångas upp indirekt av instrument som kan se energin som frigörs när atmosfären absorberar gammafotonerna. Nu har två olika markbaserade gammateleskop lyckats fånga efterglöd med hög energi efter två gammablixtar, fyra respektive sex miljarder ljusår bort. Därmed kunde de göra mätningar av energin.
Först ut var teleskopet Hess, i juli 2018. Ett rymdteleskop signalerade att en gammablixt hade flammat upp, men det var först tio timmar senare som Hess hade möjlighet att studera den delen av himlen. Det är inte så lätt – det måste vara mörkt och rätt väderförhållanden samtidigt som den rätta delen av himlavalvet finns inom synhåll för teleskopet berättar Yvonne Becherini, docent i astropartikelfysik vid Linnéuniversitetet och en av forskarna som jobbar med Hess.
– Vi hade aldrig trott att vi skulle kunna se något så långt efteråt, så det var oväntat, säger hon.
Tidigare har forskare alltid tänkt på gammablixtar som något mycket kortvarigt, på en skala av minuter, men det visade sig att den fortfarande gav strålning med mycket hög energi flera timmar senare. Upptäckten öppnar en ny möjlighet att studera gammablixtar.
I januari 2019 lyckades ett annat teleskop, Magic, fånga upp ännu en gammablixt bara någon minut efter att den hade flammat upp. Då såg forskarna gammafotoner med högre energi än någonsin tidigare. Genom de här observationerna kunde forskarna också få en direkt bekräftelse av modellerna för hur fotonerna får sina höga energier.
Resultaten publiceras i tre artiklar i tidskriften Nature:
