Juledag 2010 blev der med Nasas gammaobservatorium Swift observeret et meget mærkeligt gammaglimt i det fjerne univers.

Gammaglimtet, GRB 101225A, blev observeret i Andromeda-galaksen og varede i 28 minutter, hvilket var usædvanligt længe, da gammaglimt typisk kun varer få minutter.

De efterfølgende observationer af eftergløden med Hubble og jordbaserede teleskoper kunne dog ikke være med til at fastslå afstanden til gammaglimtet.

Gammaglimt er ekstremt kraftige udbrud af stråling i forbindelse med kæmpestjerner, der dør i en voldsom supernova-eksplosion, og forskerne troede, de havde styr på de forskellige typer af gammaglimt.

Det nye gammaglimt var meget anderledes, og nu har forskere fra blandt andet Niels Bohr Instituttet fundet en mulig forklaring.

Mærkelig stjernedød
En række observationer gjorde det nemlig klart for forskerne, at eftergløden blev produceret af to termiske kilder, formentlig en neutronstjerne og en almindelig stjerne, som i fysikernes sprogbrug udsender 'sort-legeme'-stråling.

Mens den ene af kilderne havde en stabil temperatur, så steg den andens temperatur efterfulgt af nedkøling. Forskerne udarbejdede derfor en model, der kunne forklare dette fænomen.

»I vores analyser fandt vi ud af, at det måtte dreje sig om en helt ny form for stjernedød,« fortæller Christina Thöne i en pressemeddelelse.

Læs også: Mysterium opklaret: Derfor er gammaglimt usynlige fra Jorden

Hun fik sin ph.d. i 2008 fra Dark Cosmology Centre på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet og var i år gæsteforsker ved Niels Bohr International Academy.

Hun ledede forskningen af den ukendte type gammaglimt sammen med Antonio de Ugarte Postigo, som indtil september i år var ansat som post.doc. ved Dark Cosmology Centre. De er nu begge tilknyttet IAA i Granada, Spanien.

Sammenstød af dobbelt-stjerner
»Vi mener, der er tale om et dobbeltstjerne-system. Vores model viser, at det er en neutronstjerne, som er i færd med at støde sammen med sin ledsager. Ledsageren er en almindelig stjerne, der er sent i sit liv, forbrænder helium i sin kerne og er omgivet af en brintholdig atmosfære.« siger Christina Thöne.

Når neutronstjernen rammer ind i heliumstjernens atmosfære, bliver en stor del af atmosfæren kastet ud i rummet. Til slut smelter neutronstjernen sammen med det, som bliver tilbage af helium-stjernen og danner en slags gammaglimt.

Vekselvirkningen af den udskudte jet fra eksplosionen med den tidligere helium-stjernes atmosfære fører til, at denne jet bliver bremset på en sådan måde, at strålingen ikke længere er relativistisk. Det vil sige, at jetten ikke længere bevæger sig med en fart tæt på lysets hastighed og at der er blevet en ensartet varme i den, hvilket også kaldes for 'termalisering'.

Observationen gik netop på dette hede materiale - en blanding af jet og den udskudte atmosfære. Til sidst medfører det usædvanlige gammaglimt også en svag supernova, ganske som astronomerne målte.

Christina Thöne pointerer, at gammaglimt åbenbart kan komme fra flere processer og stjerneeksplosioner, end man hidtil har troet. Et gammaglimt som 'juleglimtet' er ikke før blevet observeret, måske fordi den termiske stråling kun kan registreres i relativt nærtliggende gammaglimt.

Resultaterne viser, at der kan komme nye overraskelser, selv 15 år efter, at det blev kendt, at gammaglimt kommer fra kosmiske eksplosioner.

De kraftigste eksplosioner i Universet
Gammaglimt er de kraftigste eksplosioner i universet. De opstår i forbindelse med en stjerneksplosion, hvor en del af stjernens materiale kollapser til et sort hul, mens resten bliver skudt ud i universet.
Under processen roterer den døende stjerne meget hurtigt, og rundt om det sorte hul dannes der en skive af indfaldende stof.

Vinkelret på den roterende skive af stoffer sker der en opspinding af magnetfelter, og når nyt stof trækkes ind imod det sorte hul, bliver det skudt ud i rummet som to kraftige jets. Selve gammaglimtet menes at komme fra disse jets.

De to jets skydes ud i hver sin retning med en fart tæt ved lysets hastighed.

Gammaglimt bliver opdaget af satellitter, der sender information om gammaglimtets position til Jorden, hvor man med en række teleskoper observerer efterglødet.

Eftergløden opstår, når jettene rammer det tynde, interstellare materiale og giver ophav til en glød af lys, som observeres fra røntgen- til radiobølgelængder.

Resultaterne er publiceret i det seneste nummer af det videnskabelige tidsskrift, Nature.