Søndag den 13. februar 2011 afgav en neutronstjerne to sjældne, lange røntgenudbrud (bursts) efter hinanden - dette fænomen har ikke tidligere været observeret.
Udbruddene kom fra røntgenkilden, der betegnes GX0.2-0.2 hvor cifrene angiver koordinaterne for positionen målt i grader fra Mælkevejens centrum. Kilden, der befinder sig cirka 30.000 lysår fra Jorden, består af en neutronstjerne og en nabostjerne, en såkaldt røntgen-dobbelt stjerne. Stoffet fra den almindelige stjerne bliver trukket hen imod neutronstjernen på grund af dens enorme tyngdekraft.
Disse bursts er kraftige termonukleare eksplosioner (kerne-eksplosioner baseret på fusion), der finder sted på neutronstjernens overflade. Eksplosionen får neutronstjernen til at gløde kraftigt i røntgenstråling. Til dato kender man færre end 100 neutronstjerner, der mindst en gang har udgivet sådan et termonuklear burst.
Neutronstjerners aktivitet inddeles i bursts varighed, der er knyttet til tykkelsen af laget der eksploderer på stjernens overflade. Bursts inddeles i følgende kategorier udfra deres varighed og deres brændstof;
| Kort burst (varer nogle sekunder) |
1-10 meter lag af helium og brint |
| Mellemlang burst (varer i op ved ½ time) |
100 meter lag af helium |
| Superburst |
Over 100 meter lag af kul |
Mens, der er blevet registreret flere tusinder af de korte bursts indenfor de sidste 30 år, er der tidligere kun observeret cirka 30 mellemlange bursts og 18 superburst – så et superburst er i sig selv en sjældenhed.
Aktiviteten fra GX0.2-0.2 den 13. februar 2011 var et mellemlangt burst prompt efterfulgt af et superburst. Denne kombination af længerevarende bursts efter hinanden har ikke tidligere været set. Den blev observeret af det dansk-byggede røntgenkamera JEM-X, ombord på ESA-satellitten (INTEGRAL). Lidt populært sagt kan man sige at JEM-X har sigtede det rigtige sted hen på det rigtige tidspunkt.
Samspillet mellem disse to bursts er ikke helt forstået og der arbejdes på højtryk på DTU Space (og samarbejdende forskningsinstitutioner andre steder i verden), for at analysere data og ikke mindst med at forsøge at forstå fysikken, der kan forklare det.
Ovenstående figur viser de målte variationer af kildens intensitet fra JEM-X. Hvert punkt i lyskurven ovenfor svarer til 30 sekunders måling og hele forløbet varer 3 ½ time.
INTEGRAL´s observationsplan betød at JEM-X teleskopet denne dag havde GX02.02 i synsfeltet i 3 ½ time. På grund af superburstets flere timers varighed er slutningen på denne begivenhed ikke at finde på denne figur ovenfor.
Imidlertid viste det sig at et japansk kamera på rumstationen ISS havde fanget slutningen på superburstet og den samlede videnskabelige analyse inkluderer derfor data fra begge disse instrumenter.
Analysen af det fascinerende og sjældne dobbeltburst og jagten på nye begivenheder fortsætter på DTU Space. Kontaktoplysninger:
Jérôme Chenevez jerome@space.dtu.dk
Søren Brandt sb@space.dtu.dk
|
I astrofysikken er det svært at skelne mellem en neutronstjerne og et sort hul, fordi de omkringliggende miljøer er ret identiske. Men GX0.2-0.2 er uden nogen som helst tvivl en neutronstjerne, fordi vi observerer burst fra kerneeksplosioner på overfladen. Et sort hul har ingen overflade, hvor stoffet kan opsamles! |