Sollys ødela for astronomer

  • naturvitenskap

Onsdag 11. desember kl. 12.18.34,03 nådde lyset fra en gigantisk kosmisk eksplosjon frem til Jorden. Men norske observatører fikk ikke fanget begivenheten.

I eksplosjonen ble en svært tung stjerne sprengt i filler samtidig som den laget et sort hull. Intense gammastråler observert med et instrument i rommet utløste mobilmeldinger over hele kloden. Sekunder etter fanget et unikt instrument som overvåker himmelen fra Los Alamos i USA inn lysblaffet fra eksplosjonen.

Bare sekunder etter at romobservatoriet HETE-2 onsdag 11. desember hadde registrert intens gammastråling fra en fjern kosmisk kilde, gikk alarmen til astronomer over hele verden. Spesielt amatørastronomer, også i Norge, forsøker meget raskt å stille inn sine teleskoper på posisjonene HETE-2 oppgir for slike gammaglimt.

I dette tilfellet gikk det ut meldinger per SMS og epost, men det var dagtid og lyst i Norge. Automatiske teleskoper i USA kom oss derfor i forkjøpet denne gangen. To slike teleskoper i Los Alamos og California begynte å fotografere i løpet av de første to minuttene.

For andre gang i historien kunne kameraene fange inn deler av selve lysglimtet fra eksplosjonen som forårsaker gammaglimtene. Vanligvis klarer astronomene først å ta de første bildene etter en time eller mer. Da ser de i beste fall bare en svak etterglød og det er for sent til å studere lysglimtenes mest interessante faser.

Superkraftig lysglimt

Lysglimtet var trolig det nest mest energirike som noensinne er observert. Bare den enda tidligere observasjonen av et svært kraftig gammaglimt i 1999 overgikk onsdagens lysblaff.

Eksplosjonene som forårsaker gammaglimt og tilhørende lysblaff er de voldsomste i Universet. Et område på størrelse med Oslo kan i opptil et minutt stråle like kraftig som hele resten av Universet til sammen!

Avstanden til eksplosjonen var rundt 8 milliarder lysår. Det betyr at eksplosjonen egentlig skjedde lenge før Solsystemet ble til.

Lysblaffet i 1999 ser ut til å ha vært opptil 100 ganger kraftigere enn lysblaffet 11.12. Men selve gammaglimtet i 1999 var også rundt 100 ganger kraftigere enn gammaglimtet 11.12. Mistanken om at de kraftigste gammaglimtene også gir de kraftigste lysblaffene, ser dermed ut til å bekreftes. Dette er en uhyre viktig oppdagelse!

Lysblaffet i 1999 hadde vært synlig med små prismekikkerter og kanskje også med bare øyet hvis vi hadde visst akkurat når og hvor vi skulle kikket. Det samme er trolig tilfelle for lysblaffene fra andre svært kraftige gammaglimt.

Et slikt gammaglimt fant sted 6. desember. Det var trolig det nest kraftigste gammaglimtet siden 1993. Uheldigvis stod objektet så nær Solen på himmelen at det ikke kunne studeres med teleskoper. Hadde dette gammaglimtet truffet Jorden om natten, ville det trolig gitt merkbare virkninger på atmosfæren.

Et mysterium

Helt siden gammaglimtene ble oppdaget 2. juli 1967 har fenomenet vært et av de største mysteriene innen astronomien. På grunn av atmosfæren kan ikke kosmisk røntgen- og gammastråling studeres fra bakken. Først da satellitter ble utstyrt med rett utstyr ble fenomenet oppdaget. Stadig nye og bedre romobservatorier gjorde faktisk mysteriet større inntil den første ettergløden ble oppdaget 28. februar 1997. Det ble raskt klart at dette er uhyre energirike fenomener på kolossale avstander.

For å finne ut mer om fenomenet, må lysblaffene og ettergløden studeres. Fordi disse dør ut så raskt, er amatørastronomene svært viktige. De kan raskt stille inn sine teleskoper.

Forklaringen

Vi tror nå at to ulike fenomener forårsaker gammaglimtene. De kortvarige gammaglimtene som varer godt under et sekund skyldes trolig kompakte objekter som smelter sammen. Dette kan være to nøytronstjerner eller en nøytronstjerne og et sort hull.

De mer langvarige gammaglimtene varer ofte opptil ett minutt. Disse skyldes trolig meget tunge stjerner som dør. I stedet for å eksplodere som supernovaer, klemmes kjernen av stjernen sammen til en virvlende skive av rotasjonen, lager et sort i midten og fyrer av to intense jetstråler og strålebunter ut i verdensrommet.

Unikt observatorium

Overraskende nok er himmelen i liten grad overvåket! De siste årene har vi oppdaget at noen av Universets voldsomste og mest fascinerende fenomener forårsaker kraftige, men svært kortvarige lysblaff. Mye tyder også på at mange gammaglimt kan være synlige som kortvarige lysblaff, men uten gammastråling! Siden romobservatoriene bare sender alarmer når det kommer gammastråling, har vi ikke hatt noe å kikke etter.

RAPTOR (RAPid Telescopes for Optical Response) ved Los Alamos er bygget for å oppdage og studere svært kortvarige lysfenomener. Himmelen overvåkes med flere kameraer som styrer seg selv og automatisk begynner å analysere interessante objekter. Astronomene er svært spente på resultatene fra kameraene som nå er i ferd med å bli satt i drift. Gammaglimtet 11. desember var det første viktige objektet som er studert med RAPTOR.

Tidlige målinger

RAPTOR begynte å fotografere 64,9 sekunder etter at gammaglimtet startet. Eksponeringen varte i 60 sekunder mens objektet raskt avtok i lysstyrke. Effektivt sett ble bildet derfor tatt 90 sekunder etter at alarmen gikk.

Katzman Automatic Imaging Telescope (KAIT) Berkeley i California begynte å fotografere 108 sekunder etter at gammaglimtet startet. På den astronomiske lysstyrkeskalaen falt objektet på KAITs målinger fra 14,8 til 19,0 på en halv time etter utbruddet.