Alheimurinn

Nýr sjónauki mælir mestu orku alheims

Árið 2009 greindi geimsjónaukinn Fermi ævafornan blossa sem í skamma stund var bjartasta ljósið á himninum. Geislunin var svo mikil að hún hefði getað þurrkað allt líf út á jörðu úr milljóna ljósára fjarlægð. En sem betur fer var blossinn miklu lengra í burtu. Þetta var síðasta kveðja stjörnu sem fyrir 7 milljörðum ára var gleypt af svartholi í fjarlægri stjörnuþoku. Þetta er bara eitt af þeim fjölmörgu fyrirbærum í annars ósýnilegum alheimi sem sjónaukinn hefur opinberað fræðimönnum.

BIRT: 04/11/2014

Fyrir meira en 7 milljörðum ára gerðust firn mikil í fjarlægri stjörnuþoku. Rétt eins og margar aðrar stjörnuþokur hafði þessi stórt svarthol í miðju sinni sem gleypti í sig gríðarlegt magn efnis frá stjörnuþokunni. Reyndar var þetta svarthol umlukið gríðarlegri aðsópsskífu efnis og gass. Rétt eins og þegar vatn rennur úr baðkari var efnið úr skífunni sogað niður í svarthol. Eftir því sem efnið nálgaðist holið þjappaðist það meira og meira saman og hitnaði upp í milljónir gráða.

 

Smávægilegt efni slapp þó frá svartholinu og þeyttist út í tveimur feiknarlegum strókum, hornrétt á skífuna sem teygðust tugþúsundir ljósára út í geim. Af og til blossuðu strókarnir upp, e.t.v. vegna þess að þeir fengu sérstaklega mikið magn efnis frá skífunni – gos af gammageilsum sem löngu seinna var nefnt blossi.

 

Þegar þessir strókar mynduðust var sólkerfi okkar ekki einu sinni til og alheimur langtum minni en nú á dögum. Meðan gammageislunin var á leiðinni myndaðist sólin og jörðin og líf á jörðu þróaðist. Dag nokkurn í desember árið 2009 náði geislunin til jarðar, þar sem hinn nýi geimsjónauki NASA, Fermi, greindi gammageislunina.

 

Árangurinn sást á tölvuskjá þar sem greina mátti lítinn hvítan depil birtast og hverfa á ný. En í þann skamma tíma sem hann stóð yfir var geislunin frá þessum blossa öflugasta gammauppspretta á himninum. Fermi-sjónaukinn hafði greint það sem stjörnufræðingar nefna blasa (e. blazar). Það sérkennilega við hann er að annar strókurinn stefnir beint í átt til okkar. Þannig beinist afar öflug geislun rakleitt til jarðar og við getum prísað okkur sæl við þá gríðarlegu fjarlægð sem nemur 7,3 milljörðum ljósára til blasans 3C 454.3 – því geislun frá slíkum strók getur eytt öllu lífi á sérhverri reikistjörnu í tugþúsunda eða jafnvel milljóna ljósára fjarlægð.

 

Gammageislar hafa stuttar bylgjur

Hinn 4,3 tonna þungi Fermi-sjónauki er kannski ekki jafn þekktur og Hubble, en alveg jafn mikilvægur. Meðan Hubble greinir sýnilegt ljós í alheimi sér Fermi orkuríkustu geislun alheims, nefnilega gammageislunina. Gammageislun er rafsegulgeislun rétt eins og sýnilegt ljós, en með miklu styttri bylgjulengdir og því miklu meiri orku. Einungis öflugustu orkuferli í alheimi geta myndað gammageislun og það er heppilegt fyrir jörðina að ekkert slíkt er að finna innan næstu tugþúsunda ljósára, enda hefði líf ella aldrei getað orðið til.

 

Fermi var skotið á loft þann 11. júní 2008 á braut í 550 km hæð yfir jörðu – u.þ.b. í sömu hæð og Hubble-sjónaukinn. Þaðan skoðar Fermi með tólum sínum stöðugt hvað gerist á gammahimninum og sjónaukinn hafði ekki verið á braut í meira en nokkra mánuði þegar fyrsta meiriháttar uppgötvunin kom í ljós haustið 2008. Fyrirbærið reyndist vera tifstjarna sem einvörðungu sendir geislun á gammasviðinu. Þetta var fyrsta gammatifstjarnan sem fannst. Þessu næst uppgötvaðist óvenjulega öflug gammasprenging í september 2008 frá stað í stjörnumerkinu Carina.

 

Sprengingin var álíka öflug eins og 9.000 venjulegar sprengjustjörnur og gasið sem þeyttist út frá henni hefur farið með hraða sem er ekki minni en 99,9999 hundraðshlutar af hraða ljóssins. Mögulega er þetta orkuríkasta gammagos sem stjörnufræðingar hafa greint til þessa.

 

Síðan fylgdi hver uppgötvunin annari. Milli október 2008 og ágúst 2009 reyndist svonefnt míkródulstirni Cygnus X-3 í Vetrarbraut okkar, einungis í 37.000 ljósára fjarlægð venju fremur virkt. Cygnus X-3 er ekki eiginlegt dulstirni, heldur tvístirni sem samanstendur af stórri og heitri blárri stjörnu og öðru fyrirbæri sem að líkindum er svarthol. Þau snúast hvort um annað með aðeins 4,8 tíma brautartíma. Þetta þýðir að fjarlægðin milli þeirra er svo lítil að svartholið getur auðveldlega sogað gas til sín frá stjörnunni.

 

                                                                                                                          Fermi

Gasið liggur í aðsópsskífu um svartholið og frá þessari skífu standa tveir strókar – sama ferli eins og í eiginlegum dulstirnum, sem eru kjarnasvæði stjörnuþoka í milljarða ljósára fjarlægð.

 

Uppgötvanir vekja nýjar spurningar

 

Cygnus X-3 er svo nærri að við getum rannsakað þau ferli sem eiga sér stað með nákvæmni sem er ekki möguleg í eiginlegum dulstirnum og öðlast margvíslega nýja þekkingu. Sem dæmi uppgötvaði Fermi að það er samhengi milli gosa af útvarpsgeislun og gammageislun frá strókunum í Cygnus X-3 þar sem gammageislarnir koma 5 dögum fyrr í ljós. Nú er það verkefni kennimanna að útskýra þetta samhengi.

 

Í janúar 2010 bárust fregnir um að Fermi gæti myndað eins konar GPS-kerfi sem nær yfir drjúgan hluta af Vetrarbraut okkar. Það gæti leitt til þess að greina megi á margra þúsunda ljósára skala hvernig lögun geimsins breytist þegar þyngdarbylgjur fara í gegnum hann.

 

Upphafið fólst í að Fermi kannaði nokkra gammaaflvaka, en stjörnufræðingar töldu þetta vera tifstjörnur sem senda frá sér púlserandi útvarpsgeislun. Stjörnufræðingar fengu þessar mælingar Fermis og hafa nú sýnt fram á að 17 af þessum aflvökum eru svonefndar millisekúndu-tifstjörnur. Þær snúast um eigin öxul mörg þúsund sinnum á sekúndu og snúningur þeirra er einn sá hraðasti sem þekkist í geimnum. Þessi ógnarhraða púlserandi útvarpsgeislun gerir millisekúndu-tifstjörnur að nákvæmustu klukkum náttúrunnar – og þannig kemur samanburðurinn við GPS inn í myndina. Í raun getur mikill fjöldi slíkra tifstjarna komið að notum sem eins konar gerð af alheims GPS-gervihnöttum.

 

Fyrsta millisekúndu-tifstjarnan uppgötvaðist fyrir 28 árum og á næstu árum, allt þar til Fermi var skotið á loft, var fjöldi þeirra kominn upp í 60. Þökk sé Fermi komst enn meiri skriður á uppgötvanir. Eins og bandaríski stjörnufræðingurinn Paul Ray segir, þá leiðir Fermi okkur sífellt á slóðir nýrra tifstjarna – rétt eins og leitað sé eftir fjársjóðum á korti.

 

Fermi sýnir ósýnilegan alheim

 

Eðli málsins samkvæmt veitir Fermi ekki hinar glæsilegu myndir af fjarlægum stjörnum og stjörnuþokum eins og við höfum vanist frá Hubble.
Hins vegar afhjúpar Fermi nýjan og áður ósýnilegan alheim þar sem ógnarlegustu hamfarir alheims eiga sér stað. Til lengri tíma litið má vænta þess að uppgötvanir Fermis verði jafnvel mikilvægari en Hubbles til skilnings okkar á alheiminum.

 

Heilsa

41 næringarríkustu fæðutegundir jarðar

Menning og saga

Leynirými í 4.400 ára gömlum egypskum pýramída

Menning og saga

Leynirými í 4.400 ára gömlum egypskum pýramída

Heilsa

Vísindamenn hafa fundið mikilvægan eiginleika sem er sameiginlegur öllum sem náð hafa 100 ára aldri.

Heilsa

Vísindamenn hafa fundið mikilvægan eiginleika sem er sameiginlegur öllum sem náð hafa 100 ára aldri.

Heilsa

Bakteríurnar þrífast vel í handklæðinu þínu

Lifandi Saga

Voru víkingarnir húðflúraðir?

Menning

Þess vegna verða konur þreyttar á (sumum) körlum

NÝJASTA NÝTT

Tækni

Vandamál sem gat orðið aðkallandi

Maðurinn

Efnaskiptin eru stöðug frá 20 til 60 ára aldurs

Maðurinn

Er siðblindingi á vinnustaðnum þínum?

Maðurinn

Úmamí – fimmta frumbragðtegundin

Maðurinn

Eru fingraför óhjákvæmilega ólík?

Maðurinn

Frestar þú leiðinlegum verkefnum? Samkvæmt vísindamönnum er það slæm hugmynd

Læknisfræði

Hversu gamalt er Viagra?

Maðurinn

Ný rannsókn: Áhrif framhjálds á konur koma á óvart

Maðurinn

Hve lengi hefur krabbamein hrjáð mannkynið?

Maðurinn

Við getum lifað án heilastofns

Tækni

Vandamál sem gat orðið aðkallandi

Maðurinn

Efnaskiptin eru stöðug frá 20 til 60 ára aldurs

Maðurinn

Er siðblindingi á vinnustaðnum þínum?

Maðurinn

Úmamí – fimmta frumbragðtegundin

Maðurinn

Eru fingraför óhjákvæmilega ólík?

Maðurinn

Frestar þú leiðinlegum verkefnum? Samkvæmt vísindamönnum er það slæm hugmynd

Læknisfræði

Hversu gamalt er Viagra?

Maðurinn

Ný rannsókn: Áhrif framhjálds á konur koma á óvart

Maðurinn

Hve lengi hefur krabbamein hrjáð mannkynið?

Maðurinn

Við getum lifað án heilastofns

Fáðu aðgang að vÍSINDI.IS

Ókeypis í 2 vikur!

 

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

 

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Heilsa

Hinn týndi hlekkur milli krabbameins og mataræðis ef til vill fundinn

Heilsa

Hinn týndi hlekkur milli krabbameins og mataræðis ef til vill fundinn

Heilsa

Vísindamenn: Miklir kostir þess að nota stigann frekar en lyftuna.

Heilsa

Vísindamenn: Miklir kostir þess að nota stigann frekar en lyftuna.

Spurningar og svör

Er ekki bara hægt að lyfta Títanic upp á yfirborðið?

Lifandi Saga

60 aðalsmenn drukknuðu í skít

Náttúran

Skógareldar geisa um gjörvallan hnöttinn

Alheimurinn

Hin dulda hlið tunglsins

Vinsælast

1

Maðurinn

Ný rannsókn: Áhrif framhjálds á konur koma á óvart

2

Heilsa

41 næringarríkustu fæðutegundir jarðar

3

Heilsa

Vísindamenn hafa fundið mikilvægan eiginleika sem er sameiginlegur öllum sem náð hafa 100 ára aldri.

4

Maðurinn

Er siðblindingi á vinnustaðnum þínum?

5

Maðurinn

Hve lengi hefur krabbamein hrjáð mannkynið?

6

Maðurinn

Úmamí – fimmta frumbragðtegundin

1

Maðurinn

Ný rannsókn: Áhrif framhjálds á konur koma á óvart

2

Heilsa

41 næringarríkustu fæðutegundir jarðar

3

Maðurinn

Er siðblindingi á vinnustaðnum þínum?

4

Maðurinn

Hve lengi hefur krabbamein hrjáð mannkynið?

5

Maðurinn

Úmamí – fimmta frumbragðtegundin

6

Maðurinn

Við getum lifað án heilastofns

Náttúran

Taumhald á gróðureldum: Skógareldar

Lifandi Saga

7 óviðeigandi brandarar frá fornöld

Alheimurinn

Slær öll met:  Brúnn dvergur er heitari en sólin

Lifandi Saga

Hve fjölmennir eru rússnesku minnihlutahóparnir í Austur-Evrópu?

Lifandi Saga

Kjarnorkubrjálæðingar kalda stríðstímans

Náttúran

Þrisvar til tunglsins og til baka aftur

Alheimurinn

Fullt tungl 2024 – Hvenær er tunglið fullt?

Jörðin

Hversu mikið menga leikföng?

Maðurinn

Af hverju þessi ást á áfengi?

Heilsa

Er hægt að sofa of mikið?

Lifandi Saga

Hver fann upp á „kalda stríðinu“?

Maðurinn

Síðbúnar kvöldmáltíðir gera þig þyngri og svangari

Vandamál sem gat orðið aðkallandi

Á miðöldum gerði fólk þarfir sínar á götum úti og kastaði innihaldi næturgagnsins út um glugga. Betri lausnir litu smám saman dagsins ljós og m.a. vatnssalerni, salernispappír og klósettsetur áttu eftir að breytu ýmsu.

Tækni

ÁSKRIFT AÐ VÍSINDI.IS

Prófaðu í 14 daga ókeypis!

  • Fullur aðgangur að vefnum okkar með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Lifandi vísindi/Lifandi saga í rafrænni útgáfu á vefnum,
  • Aðeins 1.690 krónur á mánuði.
  • Engin skuldbinding – Þú getur hætt hvenær sem er.

ÁSKRIFT AÐ TÍMARITINU

Þrjú tölublöð + gjöf: Skemmtilegur sjónauki
  • Þrjú næstu tölublöð Lifandi vísinda/Lifandi sögu – sent heim til þín – eins færðu lítinn og vandaðan sjónauka að gjöf.
  • Fullur aðgangur að vefnum okkar – visindi.is – með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Spennandi greinar og flottar myndir sem svala forvitni þinni.
  • Þú getur hætt eftir tilboðið en ef þú heldur áfram skuldbindur þú þig aðeins þrjú tölublöð í einu og þú getur sagt upp hvenær sem sem og klárar þá tímabilið sem er hafið.
  • Venjuleg áskrift – þrjú tölublöð – kostar aðeins 7.590 kr

Sjónauki og þriggja blaða áskrift – Alls 3.800 kr.

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Search

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is