Forskere har funnet en stjerne som det er noe veldig rart med

Noe av det rareste og mest fremmede som mest sannsynligvis finnes der ute blant stjernene kalles nøytronstjerner.

Dette er innmaten som er igjen etter en diger stjerne har eksplodert i en supernova og det meste av stjernen er slengt ut i rommet. Men kjernen er igjen: En ekstremt tett ball med noen av de mest tettpakkede elementærpartiklene som er teoretisk mulig i universet.

Dette betyr at de kan veie mer en halv million ganger vår egen jordklode, og alt dette her er pakket inn i en ball på størrelse med Oslo kommune.

Vi har aldri besøkt eller undersøkt en nøytronstjerne på nært hold, og ideen om nøytronstjerner er derfor teoretisk.

Dette betyr at fysikkens lover sier at nøytronstjerner kan eksistere, og målinger fra radioteleskoper gjennom mange tiår har vist at de sannsynligvis finnes der ute.

Flere nobelpriser har gått til arbeidet med nøytronstjerner, blant annet prisen for oppdagelsen av pulsarer i 1974, ifølge Nature. Dette er nøytronstjerner som spinner hundrevis av ganger i sekundet og sender ut svært kraftige radiosignaler som kan måles fra jorda.

Men noen ganger dukker det opp mulige nøytronstjerner som ikke passer inn sammen med de andre, kjente nøytronstjernene. En sånn variant blir beskrevet i en ny forskningsartikkel i tidsskriftet Nature Astronomy.

Den er rett og slett for lett.

En lett nøytronstjerne i midten?

Nøytronstjerner oppdages gjerne på grunn av kraftige radiosignaler som kommer fra et lite punkt på himmelen.

Den mulige nøytronstjernen som beskrives i denne studien, ligger inne i restene av en diger supernova-eksplosjon.

Den ble oppdaget med romteleskopet XMM-Newton og flere forskere har pekt på at dette stjerne-systemet er et spennende sted for å utforske nøytronstjerne-fysikk, ifølge denne studien fra 2014, publisert i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics.

Dette er romteleskopet XMM-Newton som oppdaget nøytronstjernen. Romteleskopet ble skutt opp av ESA og har i vært i drift siden 1999. Foto: Nasa

I den nye studien kommer forskerne med et nytt anslag for hvor massiv denne nøytronstjernen er. De kommer fram til rundt 0,77 ganger vår egen sol med en radius på rundt 10,5 kilometer.

Vår egen sol tilsvarer omtrent samme masse som 333.000 jordkloder, ifølge dette anslaget hos Space.com.

Dette er fortsatt et helt ekstremt forhold mellom størrelse og masse, men hvis tallene stemmer, er det snakk om den aller letteste, kjente nøytronstjernen.

Om det i hele tatt er en nøytronstjerne.

Dette er en såkalt SNR (Supernova Remnant) sett i røntgenstråler, altså materien som er igjen etter en supernova-eksplosjon. Inne i en slik SNR kan det finnes nøytronstjerne. Akkurat denne SNR kalles Tychos nova. (Illustrasjon: NASA/CXC/Rutgers/J.Warren & J.Hughes et al.)

Lett og lett

Alle andre nøytronstjerner som er funnet, ligger på mellom 1,17 og 2,35 ganger massen til vår egen sol. Den tidligere, letteste som er kjent, er beskrevet i denne studien fra 2015.

Men stjernen som beskrives i den nye studien, er altså mye lettere. Forskerne understreker i studien at den fortsatt er innenfor de teoretiske nøytronstjerne-mulighetene.

Likevel skiller den seg såpass ut at det kanskje ikke er snakk om noen nøytronstjerne, men noe annet. Det kan være snakk om en type kvarkstjerne.

Disse hypotetiske stjernene kan ligne på nøytronstjerner, men de er bygget opp andre, rarere sammensetninger av kvark-materie enn andre stjerner. Kvarker er en av de aller mest fundamentale bestanddelene i universet.

Men dette er kun en hypotetisk mulighet, og ingen har noen gang bevist at det faktisk finnes sånne stjerner der ute i universet. Forskerne understreker derfor at dette foreløpig er spekulasjon.

Det nye anslaget på nøytronstjernen kommer blant annet på grunn av bedre målinger fra romteleskopet Gaia. Dette teleskopet kartlegger hundrevis av millioner med stjerner i Melkeveien for å kunne gi et bedre bilde av hvordan galaksen vår ser ut. Det slippes regelmessig nye målinger fra Gaia-teleskopet.

Målinger fra denne kartleggingen gir forskerne bedre grunnlag for å regne ut hvor langt unna noe er, og dette kan igjen brukes til å anslå hvor massivt en bestemt stjerne er.

Avstand i universet er komplisert og vanskelig å anslå, og det er også sentralt for å for eksempel vite nøyaktig hvor fort universet utvider seg, noe som foreløpig er et ubesvart spørsmål.

Referanse:

Doroshenko mfl: A strangely light neutron star within a supernova remnant. Nature astronomy, 2022. DOI: 10.1038/s41550-022-01800-1. Sammendrag

(Denne saken ble først publisert på Forskning.no).