Galaktisk rekord i spin

Illustration af hurtigt roterende neutronstjerne.
19 februar 2007

Danske rumforskere har været med til at opdage en såkaldt neutronstjerne, der drejer mere end tusind gange om sig selv – hvert sekund! Det er halvanden gang så hurtigt som den hidtidige rekord.

Er der en spindoktor til stede? I så fald er neutronstjernen XTE J1739-285 en mulig patient. Et samarbejde mellem europæiske og amerikanske rumforskere har afsløret, at stjernen drejer 1.122 gange om sig selv hvert sekund. Til sammenligning centrifugerer selv de hurtigste vaskemaskiner med omkring 20 gange i sekundet, altså 56 gange langsommere.

”Det er interessant, at der findes neutronstjerner, der snurrer så hurtigt rundt. Spørgsmålet er, hvor den øvre grænse går? 1.122 omdrejninger i sekundet er på kanten af, hvad der kan forklares med de nuværende teorier. Hvis vi finder nogle, der snurrer endnu hurtigere, begynder vi at komme ind i det område, hvor kernefysikerne får grå hår i hovedet”, siger Niels Lund, leder af afdelingen for astrofysik ved Danmarks Rumcenter, DTU.

En neutronstjerne er resten af en kollapset stjerne. Den er ganske lille – ca. 10 kilometer i diameter – men har alligevel en masse svarende til hele Solen.

En neutronstjerne udsender ikke synligt lys, men afslører sig ved at udsende røntgenstråling. Danmarks Rumcenter har ledet udviklingen og bygningen af et instrument ombord på den europæiske rumfartsorganisation ESA’s observatorium Integral, der netop er beregnet på at måle røntgenstråling. Takket være Integrals målinger opdagede de danske forskere sammen med europæiske kolleger i august 2005, at XTE J1739-285, som havde været i dvale nogle år, igen var begyndt at udsende røntgenstråling.

”I den situation har vi en aftale med en amerikansk forskergruppe om at kontakte dem. Integral kan studere et stort område af himlen og på den måde finde interessante objekter. Til gengæld kan Integral ikke studere det enkelte objekt lige så intensivt som man har mulighed for med den amerikanske satellit RXTE”, forklarer Niels Lund.

RXTE blev derefter stillet ind på målet, og det lykkedes at opfange en række røntgenstråle-glimt. Det stærkeste glimt, så blev registeret 4. november 2005, afslørede, at stjernen roterede ekstremt hurtigt. Senere nåede forskerholdet frem til, at hastigheden var 1.122 omgange i sekundet. Den hidtidige rekord var 716 gange i sekundet. Det nye fund er altså næsten halvanden gang hurtigere.

”Vores fund ligger lige over grænsen for, hvad vi kan se. Derfor vil det være godt, hvis vores observationer kan bekræftes med andre observationer. Kan vi finde flere stjerner, der spinder rundt med denne hastighed, vil det tillade os at udelukke nogle af de modeller, der eksisterer for, hvordan forholdene er i neutronstjerners indre”, siger Erik Kuulkers fra ESA’s Integral Science Operations Centre.

Man kan undre sig over, at et objekt, der roterer så hurtigt, ikke falder fra hinanden. En del af forklaringen er neutronstjerners utroligt høje massetæthed. Et fingerbøl fyldt med materiale fra det indre af en neutronstjerne vejer 100 millioner tons. Det skaber en enorm tyngdekraft og er dermed med til at holde sammen på stjernen.

”Ud over den stærke tyngdekraft har vekselvirkningen mellem subatomare objekter (denne vekselvirkning kaldes også de stærke kernekræfter, red.) betydning for at holde stjernen sammen. Derfor giver fund af denne type objekter os en unik mulighed for at studere, hvordan naturkræfterne virker under ekstreme forhold. Vi har ingen mulighed for at lave eksperimenter, der skaber tilsvarende betingelser”, siger Niels Lund.

Det europæiske røntgenobservatorium Integral blev sendt op i 2002. Et af de i alt fire instrumenter, JEM-X, er fremstillet i Danmark, hvor Danmarks Rumcenter har været leder af udviklingsarbejdet.

Fundet af den rekordhurtige roterende neutronstjerne bliver offentliggjort 10. marts 2007 i tidsskriftet The Astrophysical Journal.

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.