NASA/JPL-Caltech
Neutronstjärna

Bisarrt astronomiskt objekt avger tio miljoner gånger mer ljus än solen

Genom att avge betydligt mer ljus än det borde, överskrider det här fenomenet en fysisk gräns. Men nu har astronomerna kanske kommit närmare en förklaring till varför.

Universum innehåller en lång rad extremt ljusstarka och imponerande objekt. Några av de mer exotiska är en grupp som astronomerna kallar ultraluminösa röntgenkällor (ULX).

Dessa extrema källor till röntgenstrålning utmärker sig genom att producera hela tio miljoner gånger mer energi än solen och avge så mycket ljus att de tycks överskrida en fysisk gräns som anger hur ljusstarkt ett objekt kan vara baserat på objektets massa, den så kallade Eddingtonluminositeten.

I en senare studie genomförd av Nasa har astronomer gjort hittills exempellösa mätningar av en särskild ULX. Resultaten har lärt dem mer om de gåtfulla astronomiska objekten.

I studien, som publicerats i den vetenskapliga tidskriften Astrophysical Journal, har Nasa använt sitt teleskop NuSTAR, som placerats i omloppsbana runt jorden för att registrera kraftfull röntgenstrålning i några av universums mest avlägsna delar.

Teleskopet fokuserade på en specifik ultraluminös röntgenkälla, M82 X-2, som år 2014 var föremål för en annan studie.

Då visade astronomernas data att M82 X-2 är en oerhört kompakt stjärna, som bildades när en stjärna fått slut på bränsle och kollapsat under sin egen vikt, en så kallad neutronstjärna.

Tidigare teorier gick ut på att röntgenkällorna antingen var svarta hål omgivna av stora mängder gas eller kanske bara en sorts optisk illusion.

En kosmisk parasit

I den nya studien studerade forskarna återigen M82 X-2 och fann då att neutronstjärnan likt en kosmisk parasit stjäl hela nio miljarder biljoner ton material om året från en grannstjärna, motsvarande cirka en och en halv gånger jordens massa.

Teleskopet NuSTAR

Nasas teleskop NuSTAR, som sändes upp år 2012, ligger i omloppsbana runt jorden, där det med hjälp av en särskild spegelteknik registrerar strålning i röntgenspektrumet.

© NASA

Eftersom forskarna kände till hur mycket material som träffar neutronstjärnans yta kunde de avgöra hur ljusstark M82 X-2 borde vara.

Deras beräkningar stämmer med uppskattningarna av objektets enorma ljusstyrka, vilket också bekräftar att det faktiskt överskrider den så kallade Eddingtonluminositeten, vilket astronomerna antog.

Den stora frågan är nu varför den gör det. Det kan Nasa ännu inte svara på.

Deras teori är att neutronstjärnans starka magnetfält förändrar dess atomer, så att stjärnan håller ihop trots att den blir ljusare och ljusare.

”Dessa observationer visar oss en effekt av extremt starka magnetfält, som vi aldrig kan återskapa här på jorden med nuvarande teknik”, förklarar studiens huvudförfattare Matteo Bachetti i ett pressmeddelande. Han fortsätter: ”Vi kan inte utföra några egentliga experiment för att få snabba svar, utan blir tvungna att vänta på att universum visar oss sina hemligheter.”