Et glimt fra universets fortid
Et stjernekollaps 7,5 milliarder lysår fra Jorden var en tidlig morgen i marts i år synligt med det blotte øje. Og ved et lykketræf var teleskoperne på plads og kunne følge gammaglimtets optiske signal.
Sådan forestiller man sig, at varmt materiale er skudt ud i en koncentreret jetstrøm i to retninger i forbindelse med det voldsomme gammaglimt, der blev observeret den 19. marts i år. (Illustration: Nasa/Swift/Mary Pat Hrybyk-Keith & John Jones)
Læs også
Læs mere om
På en klar nat kan man fra en af Jordens øde egne se omkring 3.000 af Mælkevejens stjerner – de fleste mindre end 1.500 lysår borte.
Ved sjældne lejligheder kan man være heldig uden instrumenter at se enkeltstående fænomener i andre galakser, som det var muligt i 1987 med en supernovaeksplosion i den Store Magellanske Sky 163.000 lysår fra Jorden.
Men klokken 12 minutter over syv om morgenen 19. marts 2008 skete noget helt usædvanligt. Med det blotte øje kunne man i et lille minut se et fænomen, der fandt sted 7,5 milliarder lysår borte.
Med en formidabel energiudladning afgik en massiv stjerne i en fjern galakse ved døden i form af et såkaldt gammaglimt og blev til et sort hul. Det meste af energien blev udsendt som højfrekvent gammastråling, men energien i det synlige område var så kraftig, at den kunne registreres med det menneskelige øje.
Der foreligger dog ingen optegnelser af, at noget menneske rent faktisk så i den rigtige retning på det rette tidspunkt. Men det gjorde en lang række af de mest sofistikerede teleskoper i rummet og på Jorden. Og ved et helt utroligt held fik de hele fænomenet i kassen helt fra begyndelsen.
På konstant vagt
Nasas Swift rumteleskop er konstant på jagt efter gammaglimt med sit Burst Alert Telescope (BAT).
Når BAT opfanger et signal, drejer Swift sine to detektorer for røntgenstråling og ultraviolet stråling i den rigtige retning – det tager normalt 20-70 sekunder, hvorefter rumteleskopet begynder sine egentlige målinger.
Samtidig sendes et signal via Gamma Ray Bursts Coordinates Network (GCN) til en række robotstyrede teleskoper i rummet og på Jorden, som kan måle signalerne i andre bølgelængdeområder. Det tager normalt nogle minutter, fra BAT detekterer et signal, til teleskoperne er på plads. Men 19. marts havde BAT allerede detekteret et andet gammaglimt i en retning, der kun afveg 10 grader fra det nye og kraftigere gammaglimt.
»Det var et utroligt heldigt sammentræf,« fortalte Ralph Wijers fra universitetet i Amsterdam, som er en af forskerne bag opdagelsen, på en workshop i sidste uge i København arrangeret af DTU Space, der først og fremmest fokuserede på røntgenmålinger med ESA's Integral satellit.
BAT observerer nemlig kun i gennemsnit to gammaglimt om ugen.
Men på grund af lykketræffet var både det polske teleskop "Pi of the Sky" og det italienske Tortora-kamera på Rapid Eye Mount-teleskopet på plads og kunne følge hele dele det optiske signal. "Pi of the Sky" observerede det første optiske signal kun 2,75 sekunder efter BAT-alarmen gik. Teleskopets målinger viste, at det optiske signal havde maksimum efter 18 sekunder.
Disse og andre teleskoper målte eftergløden de næste måneder. De tre første uger var gammaglimtet mere synligt end resten af galaksen.
Gammaglimtet, der er kendt som GRB 080319B, var det kraftigste nogensinde, hvad angår intensiteten af synligt lys og røntgenstråling og et af de kraftigste for gammastrålingen.
Direkte i skudlinjen
Målingerne har været med til at afklare en række nye forhold omkring gammaglimt, som første gang blev detekteret i 1960'erne af amerikanske satelitter, der havde til formål at måle gammastråling fra sovjetiske kernevåbenforsøg.
Målingerne viste, at energien blev udsendt i jetstrømme med en udstrækning på cirka otte grader. I en central kerne med en bredde på cirka 0,4 grader var partikelhastigheden kun fem titusindedele promille fra lysets hastighed. Forklaringen på det meget kraftige signal var, at Jorden var direkte i skudlinjen for den ene af disse jetstrømme.
Der findes efterhånden mange målinger af gammaglimt, og danske forskere på Dark Cosmology Center ved Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet har været blandt de førende til at forklare deres opståen ud fra disse målinger.
Astronomerne bruger i dag supernovaer af en bestemt type, kaldet Ia, som "kilometersten" til at fastlægge afstande i universet. Mange har en drøm om, at gammaglimt kan bruges til det samme, og deres høje intensitet vil betyde, at de i givet fald kan bruges over meget store afstande. Men da der stadig er en del uafklarede ting omkring naturen af gammaglimt, mener Wijers, at det endnu ikke er muligt.
Som hjælp til en bedre forståelse ønsker Ralp Wijers sig en observation af et gammaglimt 13,3 milliarder lysår væk fra en tid, hvor universet kun var cirka 500 millioner år.
»Sådanne gammaglimt vil eksistere, men de vil være meget sjældne,« fortalte han.
Til dette formål har man brug for en All Sky Monitor, der samtidigt kan detektere strålingen i mange bølgelængder, dvs. gammastråling, røntgenstråling, optiske signaler og radiobølgelængder.
»Vi står over for en vidunderlig og spændende tid,« fortalte Wijers sine forskerkollegaer på konferencen.





