Gammaglimt


Kort forklaring: Et gammaglimt er den mest energirige begivenhed i vores Univers (som vi kender til). Det er resultatet af enten en eksploderende stjerne, eller af to kolliderende kompakte objekter (neutronstjerner eller et sort hul).

Gammaglimt (GRB, efter gamma ray burst) er kortlivede glimt af gammafotoner, den mest energirige form for lys. Glimtet varer mellem nogle få millisekunder og flere minutter. I dét tidsrum skinner GRBet hundreder af gange klarere end en typisk supernova. Dvs., at for hvert sekund et GRB varer, producerer det lige så meget — eller endda hundrede af gange så meget — energi som vores Sol vil gøre i hele sin levetid på 10 milliarder år.

Selvom de fleste detaljer omkring mekanismerme, der ligger til grund for dette fantastiske fænomen, stadig er ret usikre, menes det at to forskellige scenarier er skyld i GRBerne, afhængig af om det er et langt (> 1 s) eller et kort (< 1 s) GRB:

Langt GRB — Eksplosionen af en tung stjerne

Når en meget tung stjerne — måske mere end 40 Solmasser — ender sit liv, eksploderer den i en ekstremt kraftig supernova, en såkaldt hypernova. Hvis den døende stjerne roterer hurtig, dannes der en torus rundt om dens ækvator, der fokuserer det eksploderende materiale i to jets langs dens rotationakse. Hvis endvidere stjernen har lav metallicitet, dvs. hvis den er meget fattig på andre grundstoffer udover hydrogen og helium, vil de ydre lag være blevet blæst af, hvilket tillader jetsene at nå overfladen og bevæge sig udad med 99.995% af lysets hastighed. Gammastrålerne dannes når chokbølgen kolliderer med det stellare materiale inden i stjernen. Samtidig kollapser den indre kerne til et sort hul.

Endelig, hvis vi tilfældigvis befinder os i retning af en af jetsene fra denne storslåede kollapsar, som den kaldes, vil vi observere det som et gammaglimt. Ekplosionen danner også blødere stråling, hvilket giver den såkaldte efterglød af stadig mindre energirig stråling, startende med røntgenstråler, efterfulgt af ultraviolet, synligt og infrarødt lys, og endelig mikro- og radiobølger. Eftergløden kan vare dage eller endda uger.

Klik på billedet for at se eksplosionen af en kollapsar (2.6 Mb, kredit: NASA/Dana Berry).

Kort GRB — Kollision af kompakte objekter


Klik på billedet for at se eksplosionen af to sammensmeltende neutronstjerner (4.2 Mb, kredit: NASA/Dana Berry).
For de korte GRBer er historien noget anderledes. De fleste stjerner er i virkeligheden to (eller flere) stjerner i kredsløb omkring hinanden; et såkaldt dobbelstjernesystem. Hvis begge stjerner er tunge nok, vil de ende deres liv som neutronstjerner, eller endda et sort hul. De to kompakte objekter vil fortsætte deres spiralleren, men langsomt miste energi pga. at de udsender gravitationsbølger, hvorfor de langsomt vil nærme sig hinanden, komme tættere, tættere, tættere, før tidevandskræfter til sidst river neutronstjernen/erne i stykker, og de to objekter smelter sammen til et enkelt sort hul efter at have udsendt en fantastisk mængde energi.