Astro-mysterium løst: Neutronstjerner æder hvide dværge

En dansk forsker har været med til at finde svaret på et eksotisk spørgsmål, som astrofysikere har bakset med i årevis.

Artiklens øverste billede
Billedet viser en kunstners illustration på det eksotiske dobbeltobjekt, der består af en lille men meget tung neutronstjerne, der roterer om sig selv 25 gange i sekundet, og hver to en halv time kredser en hvid dværgstjerne omkring. Foto: ESO/L. Calçada

Når en neutronstjerne og en hvid dværg går i kredsløb tæt om hinanden, ender neutronstjernen med at sluge så meget af den hvide dværg, at den ender som en afskrællet, Jupiter-lignende planet.

Det viser nye computermodeller, der dermed både bekræfter de eksisterende observationer af de særlige stjernesystemer og gør astrofysikerne klogere på et område, der har udfordret dem i årevis. Det skriver Videnskab.dk.

Konklusionen er netop publiceret i et nyt studie i det videnskabelige tidsskrift MNRAS Letters, og bag resultatet står blandt andre en dansk forsker fra Aarhus Universitet.

Et spørgsmål, der har hængt ved

Forskerne kender i dag til en del dobbeltstjernesystemer, hvor en hvid dværg er i tæt kredsløb om en neutronstjerne.

Læs også: Dødskys: To store stjerner er i nærkontakt

Forskerne ved, at de hvide dværge på grund af tyngdebølger over tid nærmer sig deres neutronstjerner, og de ved, at de to objekter til sidst vil smelte sammen. De ved også, at det for systemet vil ske om 400 millioner år. Men de ved ikke, hvad der sker, når de gør det.

»Vi kender en del af disse systemer, hvor vi ved med sikkerhed, at de vil smelte sammen. Men hvad sker der præcist, når de gør? Det er et spørgsmål, som har optaget astronomer i mange år,« lyder det fra Thomas Tauris, der er astrofysiker ved universitetet i Bonn, Tyskland. Samtidig er han adjungeret professor ved Aarhus Universitet og medforfatter på det nye studie, som behandler netop dette spørgsmål.

Skaber en eksotisk røntgenkilde

Hidtil har teorien gået på, at de to stjerner på et tidspunkt kommer så tæt på hinanden, at de ydre dele af den hvide dværg er mere tiltrukket af neutronstjernen end af sin egen kerne. Derfor begynder den hvide dværg at overføre masse til neutronstjernen, og det skaber røntgenstråling, som er så kraftig, at den kan måles ved hjælp af røntgensatellitter.

Læs også: Nye tyngdebølger kaster lys over sorte huller

Astronomer har tidligere fundet eksotiske røntgenkilder – såkaldte ’ultrakompakte røntgenkilder’ – på himlen, som de gætter på kunne være netop neutronstjerner, der smelter sammen med hvide dværge. Mere nøjagtigt 14 af slagsen lokalt i vores egen Mælkevej.

Indtil nu har ingen teoretiske modeller kunnet bekræfte denne hypotese, men i det nye studie viser forskerne ved hjælp af en helt ny computerkode, at det er netop, hvad der sker – bare i meget længere tid end forventet.

Studiet er anført Thomas Tauris’ specialestuderende Rahul Sengar.

Efterlader Jupiterlignende planet

»Nu har vi lavet de første computermodeller af, hvad der egentlig sker med et sådant system, når disse kompakte objekter kommer i kontakt med hinanden,« forklarer Thomas Tauris.

»Neutronstjernen æder simpelthen den hvide dværg i løbet af et par milliarder år og efterlader kun en Jupiter-lignende planet tilbage i omløb. I denne fase kan systemerne observeres som ultrakompakte røntgenkilder. Ifølge vores teoretiske beregninger udsendes i denne fase netop en røntgenstråling med en lysstyrke, som matcher de observationer, man tidligere har gjort.«

Læs også: Forbavsede forskere finder nyfødte planeter i tæt kredsløb om deres stjerner

At der til sidst ’kun’ er en Jupiterlignende planet tilbage betyder, at den hvide dværg har tabt utroligt meget af sin masse til neutronstjernen. Det kom bag på forskerne, fortæller Thomas Tauris.

»Vi var noget overraskede over, at den hvide dværg bliver skraldet af i en sådan ekstrem grad, at den ender som en planet. Vi havde nok regnet med, at masseoverførslen enten ville nå at blive ustabil eller simpelthen ophøre tidligere, før det kom så vidt.«

»For os er det spændende!«

Og så er der selvfølgelig lige spørgsmål med, hvad almindelige mennesker kan bruge de nye resultater til. Det nye studie har ikke haft til hensigt at hjælpe med andet end at gøre os klogere, men vi spørger alligevel forskerne, hvad de mener.

Læs også: Hvordan får stjernerne deres navne?

»Hehe, godt spørgsmål. Generelt kan man sige, at vi lærer noget om fysikken under meget ekstreme forhold. Og måske kan det en dag bruges til et eller andet fornuftigt her nede på Jorden. Hvem ved?« lyder det fra Thomas Tauris.

Jérôme Chenevez svarer i samme boldgade:

»Det giver et rigtig godt input for at forstå de objekter, vi observerer i rummet. Men altså – helt ærligt? Så synes jeg kun, det er relevant for astrofysikere. For os er det til gengæld spændende!«

Mere som dette

Andre læser

Mest læste

Mest læste Finans

Giv adgang til en ven

Hver måned kan du give adgang til 5 låste artikler.
Du har givet 0 ud af 0 låste artikler.

Giv artiklen via:

Modtageren kan frit læse artiklen uden at logge ind.

Du kan ikke give flere artikler

Næste kalendermåned kan du give adgang til 5 nye artikler.

Teknisk fejl

Artiklen kunne ikke gives videre grundet en teknisk fejl.

Ingen internetforbindelse

Artiklen kunne ikke gives videre grundet manglende internetforbindelse.

Denne funktion kræver Digital+

Med et Digital+ abonnement kan du give adgang til 5 låste artikler om måneden.

ALLEREDE ABONNENT?  LOG IND

Denne funktion kræver Digital+

Med et abonnement kan du lave din egen læseliste og læse artiklerne, når det passer dig.

Teknisk fejl

Artiklen kunne ikke tilføjes til læselisten, grundet en teknisk fejl.

Forsøg igen senere.

Del artiklen
Relevant for andre?
Del artiklen på sociale medier.

Du kan ikke logge ind

Vi har i øjeblikket problemer med vores loginsystem, men vi har sørget for, at du har adgang til alt vores indhold, imens vi arbejder på sagen. Forsøg at logge ind igen senere. Vi beklager ulejligheden.

Du kan ikke logge ud

Vi har i øjeblikket problemer med vores loginsystem, og derfor kan vi ikke logge dig ud. Forsøg igen senere. Vi beklager ulejligheden.