En mystisk explosion för länge sedan kan nu (troligen) förklaras

 

En massiv explosion från en tidigare okänd källa 10 gånger mer energirik än en supernova  kan ge svaret på ett 13 miljarder år gammalt mysterium i Vintergatan.

Ett internationellt team av astronomer inklusive UNSW Canberras Dr Simon Murphy, har troligen upptäckt de första bevisen på förstörelsen av en kollapsad snabbt snurrande stjärna – ett fenomen som de beskriver som en "magnetorotationshypernova".

 

Denna tidigare okända typ av katastrof vilken i detta fall inträffade knappt en miljard år efter Big Bang är den mest sannolika förklaringen till närvaron av ovanligt höga mängder av vissa element som upptäckts i en annan extremt gammal och "primitiv" stjärna i vintergatan.

 

Stjärnan SMSS J200322.54-114203.3 vilken innehåller större mängder metallelement, innefattande zink, uran, europium och troligen guld än andra stjärnor av samma ålder gör.

Astronomerna beräknar att endast den våldsamma kollapsen av en mycket tidigt bildad stjärna – förstärkt av en snabb rotation och närvaro av ett starkt magnetfält – kan förklara den större mängd av neutroner som krävs för händelsen. "Stjärnan har ett förhållande mellan järn och väte cirka 3000 gånger lägre än solens – vilket innebär att den är en mycket sällsynt stjärna och en metallfattig stjärna", säger Dr Yong.

Men den innehåller istället mycket större mängd av några tyngre element än merparten andra stjärnor vilket gör den ännu ovanligare. Fyndet jämförs med att hitta en nål i en höstack.

De första stjärnorna i universum bestod nästan helt av väte och helium. Tills de kollapsade, exploderade och blev neutronstjärnor eller svarta hål vilket gjorde att de producerade tyngre element som införlivades i små mängder i nästa generation stjärnor. "Vi finner nu för första gången bevis som direkt indikerar att det fanns en annan typ en hypernova som producerade alla stabila element i det periodiska systemet på en gång – en kärnkollapsexplosion av en snabbspinnande starkt magnetiserad massiv stjärna. Det är det enda som förklarar resultaten vi nu fått.

Hypernovor (En hypernova är en extremt energirik variant av en supernova) och sådana har varit kända sedan slutet av 1990-talet. Detta är dock första gången man hittat en som kombinerar både snabb rotation och stark magnetism.

 

"Det är en explosiv död för stjärnan", säger Dr Yong. ”Vi beräknar att J200322.54-114203.3 för 13 miljarder år sedan bildades ur en kemisk soppa som innehöll resterna av denna typ av hypernova. Ingen har någonsin hittat någon liknande stjärna tidigare."

Stjärnan finns 7500 ljusår från solen och kretsar i Vintergatans halo.

Bild från Vikipedia på en trolig framtida hypernova Stjärnan Eta Carinae som finns i stjärnbilden Kölen 7500 ljusår bort.

Gammablixtar från svarta hål verkar gå baklänges i tid.

En hypernova är en extremt energirik variation av en supernova. Varför en hypernova bildas är fortfarande en gåta. Men likt supernovor bildas hypernovor av något händelseförlopp. En möjlig förklaring är att de uppstår när mycket stora stjärnor kollapsar i slutet av sitt existerande eller vid sammansmältning av svarta hål (neutronstjärnors slut) eller mellan ett existerande svart hål och en neutronstjärna.

Tolkningen av orsaken till de långa gammablixtarna vilka inträffar vid bildandet av hypernovor är när en mycket tung och mycket het stjärna blir en supernova genom att den kollapsar och ett svart hål bildas. Detta leder till att resterna av stjärnans material vid kollapsen kastas ut med hög hastighet varvid en enorm mängd gammastrålning alstras.

Man kan se det som att en massiv stjärna kollapsar som ett svart hål och skickar ut en lysande SOS signal i form av mycket starka gammablixtar.

I en ny studie har nu forskare funnit något mycket märkligt angående de mystiska blixtrarna (gammablixtarna). De verkar vända tiden. Det innebär en lysande ljusvåg (gammablixt) skjuts ut från hålet för att i nästa stund plötsligt svårförklarligt uppenbaras från motsatt håll och gå tillbaks igen.

Gammablixtar i sig är några av de högsta energiexplosionerna vilka någonsin upptäckts. De skiner klarare än en miljon miljoner gånger av jordens sols strålning enligt NASA.

"Gammablixtar är de mest lysande källorna i naturen. De producerar mer energi än något annat som avger ljus'' säger författaren till studien ovan baseras på Jon Hakkila astrofysiker vid forskarskolan vid College of Charleston i South Carolina forskning.

När två neutronstjärnor kolliderar skickar de ut korta gammablixtar som bildar ett svart hål. En supernova har bildats och kanske gammablixtrar uppstår om det resulterar i en hypernova. Även när en enstaka stjärna exploderar produceras gammablixtar om den döende stjärnan kollapsar i ett svart hål.

 Under undersökning av sex av de ljusaste gammablixtar som upptäckts av NASAS ComptonGamma Ray Observatory 

Under 1990-talet fann man att skurar av gammablixtrar innehöll tidsomvända ljus signaturer. Med andra ord, signaturer av ljusstyrka som fluktuerade, vänder och går bakåt i tid.  Detta gäller för både kortvariga och långa gammablixtar.

 Denna våg baklänges antas ha sitt ursprung från något slags reflekterande yta som liknar en spegel och återspeglar tryckvågorna. Men för att förstå fenomenet kanske en ny slags fysik behövs säger forskarna. För mer info om studien se medföljande länk.