Kraftigste eksplosjon på 10.000 år
Astronomene er bortskjemt med supernovaer og andre enorme kosmiske eksplosjoner. Men denne døpte de BOAT: Biggest Of All Time.
Søndag 9. oktober 2022 målte satellitter og observatorier over hele Jorden et ti minutter langt gammastråleglimt som hadde en intensitet som overtraff alt som tidligere har vært observert. Det sier ikke lite, for gammagstråleglimtene kan inneholde mer energi enn det Solen kan stråle ut i hele sin levetid.
I den begeistrede artikkelen “Eksepsjonelt gammaglimt smadret alle rekorder og grillet Jorden” på Astroinvent.no omtalte Knut Jørgen Røed Ødegaard den store begivenheten og understreket at dette vil kunne gi oss helt ny innsikt i Universets mest spektakulære fenomener.
Og ny innsikt har det blitt. En lang rekke vitenskapelige artikler har analysert gammastråleglimtet som har fått det velklingende navnet GRB221009A, og beskrevet hvilken betydning det og andre gammastråleglimt har for oss her på Jorden og for vår forståelse av Universet.
Hva er det egentlig
En observasjon av et gammastråleglimt - som heretter vil bli omtalt som gammaglimt eller GRB (Gamma Ray Burst), er en meget sjelden begivenhet. For gammaglimtet er nettopp det: et kort glimt av en ufattelig energirik elektromagnetisk stråle med svært kort bølgelengde – såkalt gammastråling - med stor rekkevidde og stor gjennomtrengningskraft. Varigheten på glimtet er fra et par sekunder til noen få minutter. Energistrålen er så “tynn”, det vil si så fokusert og smal, at det nærmest er flaks – eventuelt uflaks - om den treffer Jorden.
Men treffer GRB-strålen først Jorden, blir den garantert observert. For GRBene bærer med seg en milliard ganger så mye energi per tidsenhet som energien som avgis av hypernovaene, som igjen er tusen ganger så kraftige som supernovaer, som har en eksplosjonsenergi tilsvarende 1035 tonn TNT (1 med 35 nuller etter).
Eller for å bruke en annen sammenligning: De kraftigste gammaglimtene overfører på få sekunder mer energi enn det Solen stråler ut i hele sin levetid på ti milliarder år. I førnevnte artikkel sier Røed Ødegard hundre ganger så mye, men det er omstridt.
Forskerne er uenige om hvordan
Det helt spesielle med denne type gigantiske eksplosjoner, er altså at det meste av eksplosjonsenergien sendes ut i fokuserte energistråler i to motsatte retninger som antydet på illustrasjonen.
Forskerne har pønsket ut og beregnet “modeller” for å forklare fenomenet. De tenker seg et stjernepar som består av en kjempestjerne og en liten, massiv stjerne, der den lille sirkler rundt kjempen - en ikke uvanlig konstellasjon. Når kjempestjernen har brukt opp sitt brennstoff og er på slutten av sin levetid, vil den kollapse og danne et sort hull som den lille stjernen trekkes mot i stadig høyere fart i en spiral, inntil den trekkes helt inn i det sorte hullet og det hele eksploderer og rotasjonene og gravitasjonskreftene danner de to tynne energistrålene.
Men det er ikke full enighet om denne modellen. Andre forskere mener at det kan være en bestemt type ekstra varme og massive stjerner, de såkalte Wolf-Rayet-stjernene, som helt på egen hånd kan være kilde til gammaglimt når de er på slutten av sin levetid.
For den spesielt interesserte kan anbefales å følge diskusjonen mellom tilhengerne av de forskjellige modellene på nettet og gjennom artiklene deres. De bruker ofte ganske store ord for å fremheve sin egen modells fortreffelighet.
2,4 milliarder lysår unna. Heldigvis.
Fasiten får vi nok ikke på en stund. For gammaglimt er ikke noe man hverken kan eller bør observere på nært hold. Selv om de nok forekommer ganske ofte, peker energistrålene i vår retning så sjelden som hvert tiende år, og eksplosjonene som danner gammaglimtene vi kjenner har sin opprinnelse langt utenfor vår egen stjernetåke Melkeveien.
De fleste GRBene vi har observert er dannet seks til ti milliarder lysår unna, det vil si at eksplosjonene skjedde for seks til ti milliarder år siden, mens lyset fra dem, altså energistrålene, ikke har kommet frem til oss før nå.
Men GRB221009A – Biggest Of All Time – oppsto bare 2,4 milliarder lysår borte. Dog stadig i en helt annen galakse enn Melkeveien. Og takk for det. For GRB221009A-glimtet var så kraftig at jordatmosfæren ble påvirket og det ble dannet elektriske strømmer på jordoverflaten. Ifølge astronomene skjer en slik begivenhet så sjelden som hvert 10.000 år på Jorden.
2,4 milliarder lysår er naturligvis en enorm distanse. Diameteren på Melkeveien er til sammenligning cirka 100-200.000 lysår, mens vår nærmeste kosmiske nabo Andromeda-galaksen, ligger cirka 2,5 millioner lysår unna. GRB221009A ble altså dannet 1.000 ganger så langt borte som Andromeda.
En forhistorisk gammaglimtkatastrofe?
Tror forskerne at et GRB kan oppstå nær oss og få katastrofale følger? De sier at det behøver vi ikke være redde for. Det er sikkert riktig. Men det er noen forskere som mener at den såkalte kambrium-ordovicium-masseutryddelsen for cirka 445 millioner år siden trolig ble utløst av et gammaglimt i Melkeveien. Et av disse tegnene er det som hendte med trilobittene.
For 445 millioner år siden hadde ikke dyrene steget opp på landjorden, men levde i havet. Den mest suksessrike arten av havdyr den gang var trilobittene. De eksisterte mellom 520 og 270 millioner år siden. Vi kjenner ikke mindre enn 22.000 arter trilobitter (hvorav 300 fra Norge). De varierte i lengde fra noen få mm til nærmere en meter. Kapitals lesere har sikkert sett trilobitt-fossiler som på bildet.
Mange trilobittarter levde av plankton nær havoverflaten. Et gammaglimt ville ha medført forandringer i atmosfæren med massivt oksygentap og utryddelse av plankton og dyr som levde av plankton nær havoverflaten. Så har da også forskerne konstatert at de trilobittartene som levde nær havoverflaten plutselig forsvant for 445 millioner år siden, mens de mer dyptlevende artene klarte seg. Forskerne hevder også å ha funnet andre indisier på at et gammaglimt kan ha rammet Jorden den gangen.
Andre forskere holder på at massive vulkanutbrudd mer sannsynlig var årsaken til masseutryddelsen den gang. Endelige bevis for den ene eller andre teorien får vi kanskje aldri. 445 millioner år er lang tid. I mellomtiden får vi satse at vi ikke får oppleve noe kraftigere gammastråleglimt enn GRB221009A.