Fra forskningsmiljøene. En artikkel fra Universitetet i Oslo

Tusenvis av dødsstjerner i Melkeveien

Hvis du trodde dødsstjerner er et fenomen som bare dukker opp i Star Wars-filmene, tar du feil. De finnes i tusentall i Melkeveien - uten Darth Vader, riktignok - men til gjengjeld med så mye eksplosjonskraft at de styrer utviklingen til hele galakser. En hypernova kan utrydde alt liv på jorda om noen millioner år. Eller i morgen.
16.7 2002 07:00

FAKTA

Supernova
En gigantisk stjerneeksplosjon der stjernens lysstyrke kan øke opp til ti milliarder ganger Solens. Den er et resultat av en rask sammentrekning (kollaps) av kjernen i en stjerne, og dette medfører ukontrollerte kjernereaksjoner. Store deler av stjernen blir blåst vekk, slik at kun en meget kompakt kjerne blir igjen.

Hypernova
Samme som supernova, men bare med mer enn ti ganger så stor energi.

Sort hull
Betegnelse på områder i verdensrommet hvor gravitasjonskreftene er så sterke at intet kan unnslippe, selv ikke lys. Et sort hull dannes ved at et legeme, f.eks. en stor stjerne, faller sammen i en kollaps slik at all massen blir samlet praktisk talt i ett punkt.

Hittil har vi trodd at det kun finnes i underkant av 300 såkalte dødsstjerner i Melkeveien. Nå viser det seg at det kan være flere tusen av dem og at vi dessuten må være oppmerksomme på flere tusen ekstreme stjerner hos våre nærmeste galaksenaboer. En stor ansamling av slike stjerner er nylig oppdaget i vårt område av Melkeveien. Oppdagelsene har dyptgripende konsekvenser blant annet for vår forståelse av Melkeveien, galaksers utvikling og tilblivelsen av stoffene vi selv og Jorden består av.

Astronomisk revolusjon

De siste fem årene har det skjedd en revolusjon i vår kunnskap om energirike fenomener i verdensrommet. Vi har forstått at virkelig tunge stjerner kan forårsake eksplosjoner som er millioner ganger voldsommere enn selv supernovaer. De kan stråle like sterkt som resten av Universet til sammen og sende ut farlig radioaktiv stråling som kan sterilisere store deler av en galakse. Samtidig har vi begynt å forstå hvordan slike stjerner dør og hvordan sorte hull dannes.

Disse giganteksplosjonene styrer utviklingen til hele galakser og lager enorme mengder av de tunge grunnstoffene som vi og vår planet består av - karbon, oksygen, magnesium, jern, nikkel osv.

Endelig begynner vi å ane de store linjer - sammenhengen mellom en rekke fenomener som vi hittil har hatt store problemer med både å oppdage og forstå enkeltvis.


“Dommedagsblinket. Dersom en hypernova eksploderer i vår egen galakse og strålebuntene peker mot oss, vil store deler av livet på Jorden bli utryddet. Melkeveiens diameter er 100 000 lysår. Skulle eksplosjonen skje nærmere enn 50 000 lysår, er det beregnet at 50 prosent av alle mennesker ville dø i løpet av en måned. (Illustrasjon: NASA/J.C. Rizo-Patron og P.J.T. Leonard)”

Superstjerner

De tyngste stjernene lever kortest tid, bare ca. tre millioner år - mot Solens ti milliarder år. Men de lager de mest spektakulære fenomenene i rommet. I løpet av sine astronomisk sett korte liv sparer de ikke på energien: De kan stråle som ti millioner soler og blåse kraftige, hete vinder ut i verdensrommet med hastigheter på over ti millioner km/t! Når de har blåst av seg sine ytre lag, ser vi ned på det som en gang var kjernen i disse meget hete stjernene.

I varmen er tunge grunnstoffer smidd av de lette gassene hydrogen og helium.

Slike stjerner hører til Universets merkeligste og kalles Wolf-Rayet-stjerner, etter de som oppdaget dem på slutten av 1800-tallet. Mens Solen holder 5800 grader på overflaten og 15 millioner i kjernen, freser Wolf-Rayet-stjernene med opptil 140 000 grader på overflaten og flere milliarder grader i kjernen. Solens ytre lag består av hovedsakelig hydrogen og helium. Wolf-Rayet-stjernenes ytre lag består av karbon, oksygen, neon, magnesium og noe helium.

Farlige dødskramper

Når Wolf-Rayet-stjernene dør, skjer dramatiske ting: De som roterer sakte eksploderer som supernovaer. I noen måneder kan en slik lyse som en hel galakse med 100 milliarder stjerner. Det meste av stjernen spres ut i verdensrommet med stor hastighet. Tilbake blir det liggende en nøytronstjerne, eller kanskje et sort hull. Disse objektene er ufattelig kompakte og meget små i forhold til stjernene som laget dem.

Men roterer disse stjernene, skjer ting som er enda mye mer dramatiske. I eksplosjonsøyeblikket klemmes stjernens aller innerste deler sammen til en virvlende malstrøm. I midten av denne dannes et sort hull og langs polene spruter voldsomme stråler av gass utover. Når de trenger seg ut av stjernen, oppstår ekstremt energirik gammastråling. Dersom strålene sendes i vår retning, oppfanger instrumenter i rommet et stråleblaff, men det kan ta milliarder av år før strålene når frem. Fenomenet er så energirikt at det kan sees fra Universets fjerneste regioner og kalles et gammaglimt. Skulle en slik eksplosjon skje i vår galakse, og det gjør det med kanskje noen millioner års mellomrom, ville mye av livet på Jorden utryddes.


“Sikter strålebuntene fra hypernovaen i retning Jorden, observerer vi et blaff av gammastråling - et gammaglimt. De aller fleste kildene ligger svært langt borte så lyset har vært underveis i milliarder av år. (Illustrasjon: Einar Bordewich)”

Radikal forøkelse

I 1981 kjente vi 159 Wolf-Rayet-stjerner i vår galakse. I 2001 var tallet øket til 218. På et internasjonalt symposium om tunge stjerner på Lanzarote i slutten av juni ble det estimert at det til sammen er 6 500 Wolf-Rayet-stjerner i Melkeveien - 30 ganger flere enn vi kjenner nå!

Riktignok vil mange av disse være av en mer moderat type som ikke forårsaker farlige eksplosjoner, men antall skumle stjerner er trolig langt, langt høyere enn tidligere antatt.

På den samme konferansen ble det vist at Wolf-Rayet-stjernene er tyngre, mer lyssterke og hetere enn tidligere antatt. Dette gjør i sin tur at deres dødskramper vil bli voldsommere.

Nå vil mye innsats bli satt inn på å oppdage og overvåke flere av disse merkelige stjernene. Norsk forskning tyder på at eksplosjonene vil kunne varsles rundt halvannet år i forveien.

Overraskelse i Svanen

Under konferansen ble en relativt nylig oppdaget superhop i stjernebildet Svanen (Cygnus) diskutert. Dette er utvilsomt vår nærmeste farlige nabo. Midt i Svanen finnes det et mørkt, tilsynelatende stjernefritt område som kalles Cygnuskløften. Dette er midt i Melkeveien og området er slett ikke fritt for stjerner, men tette skyer av støv og gass hindrer oss i å se dem. Med infrarøde kameraer kan imidlertid vi se den mest ekstreme ansamlingen av stjerner på den nordlige halvkule og en av de største i hele vår galakse!

Hopen inneholder over 10 000 tunge stjerner, deriblant rundt 2 700 varme, lyssterke stjerner som i løpet av få millioner år vil eksplodere som supernovaer. Ca. 120 virkelig tunge og varme stjerner er funnet. Disse vil kunne etterlate seg sorte hull når de eksploderer. Seks av stjernene er minst 60 ganger tyngre enn Solen og vil etterlate seg sorte hull, men kan også bli hypernovaer og forårsake gammaglimt. Hopen inneholder dessuten de to tyngste, varmeste og lyssterkeste stjernene på den nordlige himmelkule, kalt S7 og S22.

Hadde det ikke vært for de tette støvskyene rundt hopen, ville stjernen S12 vært en av de klareste på himmelen. Den sender ut en million ganger mer lys enn Solen og er en av de aller tyngste stjernene vi kjenner.

Hopens alder er to - fire millioner år. I løpet av rundt en million år vil svært mange av stjernene der eksplodere, flere trolig som hypernovaer. På den meget korte avstanden vil disse være katastrofale for oss om vi skulle bli truffet av strålebuntene. Denne ytterst interessante hopen vil utvilsomt bli grundig utforsket de kommende årene!

Hopen ligner på voldsomme hoper i kolliderende galakser, såkalte starburst-galakser der det foregår ekstrem stjernedannelse. Slike hoper utvikler seg trolig til kulehoper - kuleformede og kjempetette ansamlinger av stjerner som ligger strødd rundt de store galaksene.

Les mer…

Animasjoner

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg.

Annonse

Disse vesenene var blant de aller første dyreartene og dominerte  verdenshavene i sin storhetstid. 

Det tar lang tid å lære å lese. Når læreren kjenner den enkelte elevs ferdigheter og utvikling, får vi den beste leseopplæringen.

Curiosity, den lille roboten som kjører rundt på Mars, har funnet avleiringer etter vann. Forskerne vet fortsatt ikke om vannet alltid har vært der, eller om det har kommet og gått.

Rosetta har analysert vannet på komet 67P og funnet ut at det er tyngre enn vannet på Jorda. Forskere diskuterer nå hva dette betyr for vår forståelse av hvor vannet på Jorda kom fra.