Kosmisk explosion blottar brister i teorier om universum

NYHET

Publicerad 2013-11-22

Ett internationellt forskarlag med deltagare från Kungliga Tekniska högskolan (KTH) och Stockholms universitet har mätt en av de mest kraftfulla explosioner universum kan frambringa. Observationerna ställer de mest etablerade teorierna på ända, och visar att vi fortfarande har långt kvar för att förstå universums mest extrema händelser. Resultaten presenteras i två artiklar i den vetenskapliga tidskriften Science.

Bilderna visar högenergetisk strålning från rymden. Den vänstra bilden är skapad av en tre timmar lång mätning, och visar himlens normala utseende. Den högra bilden är också från en tre timmar lång mätning, men gammablixten GRB130427A inträffade 30 minuter innan mätningen avslutades. Gammablixten syntes i Lejonets stjärnbild, nära Stora björn (Ursa Major) – vars sju starkaste stjärnor bildar den välkända Karlavagnen. Bilden visar tydligt hur starkt gammablixten lyste jämfört med resten av himlen.
Högenergetisk strålning från rymden. Vänster bild visar en tre timmar lång mätning av himlens normala utseende. Höger bild är också från en tre timmar lång mätning, men gammablixten GRB130427A inträffade 30 minuter innan mätningen avslutades. Gammablixten syntes i Lejonets stjärnbild, nära Stora björn (Ursa Major) – vars sju starkaste stjärnor bildar Karlavagnen. Bilden visar tydligt hur starkt gammablixten lyste jämfört med resten av himlen. (Källa: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration)

– Gammablixtar är några av universums mest kraftfulla explosioner, och kan bland annat uppstå när extremt stora stjärnor dör. Men eftersom de sker så långt bort tänker vi normalt på dem som väldigt svaga. Den här händelsen visar att man aldrig kan vara säker på vad universum har att bjuda på, säger Magnus Axelsson, astronom vid Stockholms universitet och en av forskarna i projektet.

Den 27 april i år uppmättes den starkaste gammablixten hittills. Alla världens tillgängliga teleskop vände blicken mot samma punkt på himlen. Under flera sekunder var strålningen så intensiv att detektorn på satelliten Fermi inte klarade av att mäta allt inkommande ljus. Kanske ännu mer spektakulärt var hur länge strålningen varade. Istället för de fåtal minuter en vanlig gammablixt är synlig, fortsatte gammastrålningen i över ett dygn. Detta är svårt att förklara med de modeller som normalt används.

Magnus Axelsson, astronom vid Stockholms universitet
Magnus Axelsson, astronom vid Stockholms universitet

Magnus Axelsson liknar observationer av gammablixtar vid att titta på en avlägsen fyr en mulen natt på havet. 

– Vi räknar varje foton, ljuspartikel, för att försöka samla så mycket information vi bara kan. Frågan vi ställer oss är hur strålningen uppkommer, ungefär som att försöka se glödtråden i fyrens lykta. Men den här händelsen är som att molnen skingras och fullmånen lyser igenom – plötsligt badar vi i ljus och kan se detaljer på ett helt nytt sätt. Det mest spännande är att det visar sig att den modell de flesta trodde på inte riktigt kan förklara det vi ser! 

Felix Ryde, som leder den grupp på KTH som deltar i projektet, instämmer.    

Felix Ryde, docent inom Partikel och astropartikelfysik, KTH
Felix Ryde, docent inom astropartikelfysik, KTH

– Den här gammablixten överträffar alla tidigare rekord: den starkaste strålningen, den högsta uppmätta energin och den skur av gammafotoner som varat längst. Men våra studier visar att den troligen inte är unik på något sätt, utan den skedde bara ovanligt nära oss. Att våra modeller inte fungerar tyder alltså på att de inte heller stämmer för andra gammablixtar. Därför måste vi nu arbeta vidare för att revidera våra teorier. Nyckeln till att kunna förstå de fysikaliska processer som ger upphov till strålningen ligger i att kunna urskilja detaljerna, och därför är den här gammablixten så viktig. 

Resultaten som presenteras i den vetenskapliga tidskriften Science har tagits fram inom det internationella samarbetet kring satelliten Fermi, som skickades upp år 2008. I Sverige deltar forskare från KTH och Stockholms universitet.

För mer information kontakta Felix Ryde, KTH på telefon 070-495 75 15 alternativt felix@particle.kth.se , eller Magnus Axelsson, Stockholms universitet, på telefon 072-204 19 71 alternativt på magnus.axelsson@fysik.su.se .

 
Jenny Axäll och Per Larsson