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.
