Et glimt fra en neutronstjerne har sendt forskerne helt op i himlen

Begejstrede astronomer har set og hørt et sammenstød mellem to neutronstjerner. De giver helt ny viden om universet og om, hvordan guld blev skabt.

Torsdag den 17.  august var det meste af verden optaget af terrorangrebet i Barcelona, hvor en varevogn dræbte adskillige mennesker ned på hovedgaden Ramblaen.

Men en lille gruppe videnskabsfolk over hele verden havde deres opmærksomhed rettet et helt andet sted hen.

Klokken 14.41 dansk tid kunne tre af jordens mest følsomme målestationer registrere en ekstremt voldsom begivenhed i ’en galakse langt, langt borte’, som de siger i Star Wars-filmene.

Mere præcist var det galaksen NGC 4993, der ligger omkring 140 millioner lysår væk. Her havde to neutronstjerner længe kredset stadig hurtigere omkring hinanden. Hastigheden var til sidst så stor, at de kredsede om hinanden flere hundrede gange i sekundet for til sidst at kollidere.

Kunne ses og høres

Den enorme energiudladning kunne både registreres på tyngdebølgedetektorer på Jorden som en mikroskopisk forskydning i rumtiden, og ses på observatorier som elektromagnetisk stråling. Det var første gang, man både kunne registrere sådan en begivenhed på begge måder og det skabte stor begejstring blandt astronomer, fysikere og andre videnskabsfolk.

- Endelig kan vi betragte universet på to forskellige måder. Vi observerede både elektromagnetisk stråling og tyngdebølger fra et af de mest eksotiske fænomener i universet, og det er en milepæl i astronomien, siger professor Enrico Ramirez-Ruiz fra Niels Bohr Institutet i København.

Kollisionen i galaksen NGC 4993 er på alle måder en stor begivenhed.

Neutronstjerner er en stjerne, der er brændt ud og er kollapset under sin egen vægt. Astronomerne forklarer det populært som en stjerne, der kommer under så stort indre pres, at kernen bliver til en stor atomkerne, bestående af neutroner.

Men vel at mærke ikke en lillebitte atomkerne, som man ikke kan se med det blotte øje. Det er en kerne med en diameter på cirka 20 kilometer (hvilket stort set svarer til Storkøbenhavn) med en enorm masse. Massen er lige så stor som solen i vores eget solsystem. Det vil sige, at en teskefuld af massen vil veje det samme som Mount Everest, forklarer astronomerne.

Strålingen fra en kilonova

Sammenstødet mellem de to neutronstjerner skabte en kilonova. Den er ikke lige så enorm som en supernova, men stor nok til, at den elektromagnetiske stråling kan observeres fra jorden. I dagene efter den 17. august var alle observatorier, der overhovedet kunne bidrage, travlt optaget af at observere strålingen fra den nye kilonova.

Strålingen kan nemlig rumme svaret på et af fysikkens store spørgsmål: Hvordan grundstofferne er blevet til?

Kilonovaen udvidede sig med enorm hastighed på omkring en femtedel af lysets hastighed. Allerede halvandet døgn efter kollisionen var kilonovaen otte milliarder kilometer i radius. Samtidigt skiftede den farve fra blå til rød, sandsynligvis et tegn på at temperaturen faldt fra cirka 8.000 grader til 5.000 grader.

- Vi kunne se, at kilonovaen gik fra at være blå til at være rød. Det kan den kun, hvis der bliver dannet tunge grundstoffer. Det er altså i sammenstødet mellem neutronstjerner, vi har fået dannet de tungeste af de grundstoffer, vi har på jorden i dag. Det er helt grundlæggende videnskab og vildt spændende, siger professor Jens Hjorth, der er leder af Dark Cosmology Centre (DARK) på Niels Bohr Institutet i København.

Guld og platin

Hidtil har man kun med sikkerhed vidst, at de tre letteste grundstoffer brint, helium og litium blev skabt ved ’The Big Bang’. Hvordan de andre grundstoffer, især de tungeste som guld og platin er blevet dannet, er man nu kommet meget nærmere.

Nyheden, der har begejstret videnskabsfolk over hele verden, er i sig selv blevet en videnskabelig bedrift af astronomiske dimensioner.

Præcis samtidigt i dag blev en række videnskabelige artikler om forskellige aspekter af opdagelsen offentliggjort i alle verdens mest prestigefyldte videnskabelige magasiner.

Den største af artiklerne havde ikke mindre end 4.000 forfattere fra 949 videnskabelige institutter verden over.