-
Dette er restene etter en stjerne som har eksplodert i en supernova - fotografert av Chandra x-ray Observatory. Stjerneresten befinner seg i Magellanskyen - en av Melkeveiens nærmeste galakser - 190.000 lysår borte.FOTO: NASA
Supertunge stjerner kan vise oss Big Bang
Inni en supertung nøytrinostjerne er forholdene slik de var under Big Bang – underlagt en helt annen fysikk enn den vi kjenner i dag.
Forskere tror nå at en ny klasse av stjerner kan vise oss hvordan fysikken fungerte like etter at vårt univers oppsto.
Den nye stjernetypen er foreløpig en hypotese, og har eventuelt en tetthet som ligger et sted mellom en nøytronstjerne og et sort hull.
Stjernenes kjerne er ikke større enn et eple, men tettheten er ufattelig – en såkalt elektrosvak stjerne vil ha en masse dobbelt så stor som Jordens.
Ett punkt
Man har til nylig ment at nøytronstjerner var den tetteste form materie kunne ha – før den kollapser og ender opp i ett punkt – som man mener er sentrum i de såkalte sorte hullene.
FOTO: HO
I det siste har imidlertid fysikere diskutert om noen supernovaer kan etterlate seg enda tettere stjerner enn nøytronstjerner – en form for materie som befinner seg mellom nøytronstjerner og sentrum av et sort hull.
Såkalte kvarkstjerner har vært diskutert – der nøytronene har oppløst seg i kvarker – den minste byggesteinen et atom.
Bryter sammen
Men forskere ved New York State-universitetet mener nå at det finnes en enda tettere type stjerner – der selv kvarkene har brutt sammen, og med tetthet enda nærmere den vi finner i et sort hull.
Inni disse stjernene vil de fysiske forholdene være slik de var like etter at det smalt ved universets begynnelse.
Og da mener vi like etter – et 10 milliarddels sekund etter smellet.
I en slik stjerne – som kalles en elektrosvak stjerne – eksisterer ikke de fysiske lovene slik vi kjenner dem.
Naturkrefter smelter sammen
Astronom Knut Jørgen Røed Ødegaard forklarer det slik:
- Forskerne diskuterer muligheten for at stoff og stjerner kan få enda større tetthet enn i en kvarkstjerne. Det er da snakk om den tettheten som eksisterte i Universet et 10 milliarddels sekund etter starten av Big Bang , sier han.
- Da smelter to av naturkreftene sammen til en: Den elektromagnetiske kraften - som vi blant annet stifter bekjentskap med i form av lys og strøm - og den såkalte svake kjernekraften, som bare virker inne i atomkjernene. Disse to kreftene blir en kraft, og dette får kvarkene til å omdannes til nøytrinoer.
Voldsom stjenedød
- Stjerners død har alltid fascinert. På 1960-tallet fant man nøytronstjerner som er rester etter stjerner som opprinnelig hadde minst 12-15 ganger så stor masse som Solen. Slike stjerner dør gjennom voldsomme supernovaeksplosjoner. Mesteparten av stjernen blir spredt i alle retninger med voldsomme hastigheter, men i midten blir det liggende igjen en uhyre tett stjernerest - en nøytronstjerne, sier Røed Ødegaard.
En nøytronstjerne er omtrent på størrelse med Oslo - diameter rundt 20 km - men er så tett at en klump på størrelse med en sukkerbit kan veie 1 milliard tonn. Det svarer grovt sett til at Mount Everest blir dyttet sammen til en liten terning.
- Tettheten i det indre av slike nøytronstjerner blir så stor at spesielle typer materie kan dannes, men dette er ikke forskerne på noen måte sikre på, sier astronomen til Aftenposten.no.
Nøytronene er bygget opp av kvarker, som er de minste byggesteinene vi kjenner til i naturen.
De såkalte kvarkstjernene vil bestå av en kvarksuppe.
Spøkelsespartikler
Men i de elektrosvake, supertette stjernene har også kvarkene brutt sammen – til nøytrinoer.
- Inne i de hypotetisk supertette stjernene vil nøytrinoene lage en kraft som midlertidig hindrer stjernen å klappe sammen til et sort hull. Størrelsen på den nøytrinoomdannede kjernen vil være som et eple og dette "eplet" vil veie dobbelt så mye som jordkloden, sier Røed Ødegaard.
Nøytrinoer er imidlertid ikke noe ukjent fenomen – du utsettes for en uendelig strøm av dem hele tiden – rett gjennom kroppen. Nøytrinoer kalles også spøkelsespartikler, og dannes blant annet inni Solen.
Hvert sekund passerer 67 milliarder nøytrinoer fra Solen gjennom hver kvadratcentimeterav oss!
Knut Jørgen Røed Ødegaard
- Hvert sekund passerer 67 milliarder nøytrinoer fra Solen gjennom hver kvadratcentimeterav oss! De passerer rett gjennom oss, Jorden og Solen uten at vi merker det – derav navnet spøkelsespartikler, sier Røed Ødegaard.
Tidlig fysikk
- Når det gjelder Big Bang, var tettheten enda større enda tidligere etter starten. Men disse elektrosvake stjernene kan, dersom de finnes, gjøre det mulig å observere fysikken som eksisterte nesten helt i starten av starten.
- Det handler derfor om å forstå både naturen i dag, hvordan stjerner dør, hvordan sorte hull dannes og hvordan Universet ble til.
Mer astronomi:
