Forskare iakttog unik stjärnkrock – "Vi har hittat guldets källa"

Illustrationen, som gjorts av den astronomiska organisationen ESO, visar två neutronstjärnor som smälter samman och exploderar. Bild: Lehtikuva/AFP

För första gången har forskare sett vad som händer när två neutronstjärnor smälter samman. Explosionen resulterar i gravitationsvågor, ljus och att mängder av tunga grundämnen – däribland guld – bildas.– Man skulle kunna säga att vi har hittat guldets källa, säger professor Jesper Sollerman.

Det var den 17 augusti som observatorierna Ligo och Virgo i USA respektive Italien registrerade gravitationsvågor från ett område på den södra natthimlen. Tack vare en snabbfotad insats lyckades även ett flertal teleskop i Chile rikta in sig mot samma område.

Astronomerna kunde då se ett ljusfenomen på himlen.

Allt eftersom jorden snurrade och natten fortsatte österut kunde sedan två andra teleskop på Hawaii ta över. Under veckorna som följde gjordes omkring 70 observationer under vilka forskarna kunde följa hur ljuspunkten utvecklades för att till slut avta i styrka och tyna bort.

Forskarna är övertygade om att både gravitationsvågorna och ljuset kom från en och samma källa: två kolliderande neutronstjärnor i en galax 130 miljoner ljusår bort.

Krusningar

– En neutronstjärna är det som blir kvar efter en supernovaexplosion. Den är extremt tät. Den är kanske bara en mil i diameter men väger som vår egen sol. En tesked av en sådan här stjärna väger som en supertanker, säger Jesper Sollerman, professor i astronomi vid Stockholms universitet där ett flertal forskare varit involverade i upptäckten.

Upptäckten gjordes alltså med hjälp av gravitationsvågor som bäst kan beskrivas som krusningar i rumtiden. De skapas av massor i rörelse. I dag kan bara de allra mest intensiva vågorna upptäckas, det vill säga sådana som alstras av snabba hastighetsförändringar hos väldigt tunga objekt.

Trots att existensen av gravitationsvågor förutsades av Albert Einstein påvisades de för första gången år 2015 vid Ligo-anläggningen i USA, en upptäckt som belönades med årets Nobelpris i fysik.

Visserligen har forskarna registrerat gravitationsvågor vid fyra tidigare tillfällen, men detta är första gången som man använt sig av dessa vågor för att hitta två kolliderande neutronstjärnor.

Champagne

Enligt Jesper Sollerman är observationen unik. Fram till nu har det bara funnits teorier om vad som händer när två neutronstjärnor smälter samman.

– Nu vet vi att teorierna stämmer. Vid explosionen bildas en rad tunga, radioaktiva grundämnen som kastas ut och som sönderfaller till bland annat guld och platina. Vi vet ju inte säkert om det här är den enda källan till dessa ämnen, men den är nog bland de viktigaste, säger Jesper Sollerman.

Observationen gjordes i augusti. När Nobelpristagarna utsågs i början av oktober visste de alltså om upptäckten, men de var – som alla andra involverade – belagda med ett strikt yppandeförbud.

– Det har varit väldigt nervigt sedan dess, eftersom vi inte har fått berätta om det här. Men nu när nyheten offentliggörs ska vi fira med champagne. Den här observationen öppnar upp ett helt nytt fält, säger Jesper Sollerman.

Observationen publiceras i tidskriften Natur

Neutronstjärnor bildas vid supernovaexplosioner. Dessa stjärnor är, med astronomiska mått mätt, extremt små. De flesta har en radie på bara 10–15 kilometer samtidigt som de väger 1,4 gånger mer än vår egen sol.

När två neutronstjärnor smälter samman bildas ett mycket ljusstarkt fenomen vars ljus är tusen gånger starkare än en nova, en så kallad kilonova. (FNB–TT)

Källa: NE

Gravitationsvågor

Gravitationsvågor är en form av strålningsenergi. De utgörs av förändringar i rummets och tidens geometri som rör sig med ljusets hastighet bort från källorna som alstrar dem. Källorna är oftast massiva kollisioner och explosioner i rymden, såsom kolliderande svarta hål eller stjärnor.

De förutsågs av Albert Einstein i hans allmänna relativitetsteori som lanserades 1915.

De påvisades första gången 2015 vid Ligo-anläggningen i USA. Upptäckten utannonserades i februari 2016. (FNB–TT)

Källa: NE, Ligo

Beställ Veckans kulturplock!

Ett plock från Kulturen varje fredag i din e-post.

Så kan valet av lån påverka din ekonomi

Mer läsning