Stjärnan som försvann

I fyrverkerigalaxen NGC 6946 i Cepheus verkar det finnas mycket att fira. Supernovor smäller av både titt och tätt. I januari 2005 kunde jag med eget teleskop följa hur en av galaxens stjärnor exploderade. Men 2009 hände något konstigt. Ytterligare en jättestjärna hade nått slutet av sitt liv, kärnreaktorn i dess center havererat och stjärnan börjat att kollapsa. Ljusstyrkan steg till en miljon gånger solens och om allt hade gått som det skulle hade resultatet blivit en explosion där stjärnan lyst starkare än flera hundra miljarder stjärnor tillsammans. Men något hände. Stjärnan försvann.

Att man överhuvudtaget upptäckte fenomenet var tack vare ett projekt där man följde en miljon utvalda stjärnor i ett knappt  trettiotal galaxer som man misstänkte kunde vara i färd med att explodera. Men just den här stjärnan ville inte riktigt fullfölja det den påbörjat. Vad var det som egentligen hände? Varför misslyckades den, och hur kunde den bara försvinna?
Problemet var att stjärnans inre var för tätt, gravitationen  var för stark, explosionen ströps och kollapsen kunde inte stoppas. Det oundvikliga inträffade och stjärnan blev till ett svart hål.

Bilden ovan visar stjärnan före den misslyckade explosionen och den nästan helt tomma rymden några år senare där det knappast syns ett spår av stjärnan. Bara ett tunt moln som svagt glöder i infrarött ljus. Men där i mörkret gömmer sig alltså ett nyfött svart hål. Läs mer här.

Hur ofta misslyckas en supernova? Det kan röra sig om så mycket som 10-30% av alla kollapser som slutar med ett fiasko. Det här ger också en möjlighet att skapa större svarta hål än vad som annars skulle vara möjligt. Nästan all materia hamnar ju i hålet när inget behöver gå förlorat i en fullbordad explosion. Kan det vara på så sätt de överviktiga svarta hål skapas som varit inblandade i de kollisioner som LIGO sett? Kanske det.

Du kan hitta mer på bloggen om du börjar här.

Men vad är då ett svart hål? Egentligen? Det var ju det jag lovade att återkomma till. I väntan på att jag berättar, prova att blåsa en såpbubbla. Som en förberedelse.

Kors i taket: iPTF 16geu!

Det här nog en av de märkligare bilder jag sett. Gravitationslinser är inte ovanliga, inklusive Einstenkors. Men det här är något alldeles speciellt.

Det är nämligen inte riktigt vad som helst som hamnat under den intergalaktiska luppen. En supernova har exploderat i en avlägsen galax, ljuset har tagit fyra olika vägar runt den mer närbelägna galaxen, och där har vi korset. Ett kors som lyste under några veckor innan det försvann. Ungefär så här:

Och inte heller är det vilken supernova som helst — det handlar om en av typ IA. En vit dvärgstjärna i tät omloppsbana runt en annan stjärna har ätit för glupskt, blivit proppmätt och exploderat. Resultatet blir ungefär detsamma varje gång. Alltid ungefär lika ljusstarkt, i klass med den samlade styrkan hos alla de hundratals miljarder stjärnorna i en hel galax. På så sätt får man vad man kallar ett standardljus som man kan nyttja till att avståndsbestämma när de vanliga måttbanden sträckts bortom sin bristningsgräns och inte längre räcker till. Mäter man hur ljus en supernova av typ IA ser ut att vara får man genast (nästan) avståndet. Det var med hjälp av supernovor av just typ IA som man upptäckte universums accelererande expansion och den mörka energin.

Gravitationslinsen splittrar inte bara bilden av supernovan till ett kors utan förstärker dessutom ljuset. Ganska mycket dessutom. Ett naturligt teleskop som gör det möjligt att se ännu längre bort och ännu längre bakåt i tiden! Ljuset i den kvadrupla bilden  av iPTF 16geu har varit på väg i 4,3 miljarder år, och är ungefär jämnårigt med vårt solsystem.

Ariel Goobar vid Stockholms universitet, medlem av ett av de Nobelprisbelönade forskarlag som upptäckte universums acceleration och därtill upptäckare av iPTF 16geu,  letar fler kors i taket. Med hjälp av dem kan man inte bara i detalj noggrant studera den mörka materiens fördelning i de linsande galaxerna, utan också få till riktigt noggranna avståndsbestämningar som i sin tur kan nyttjas till att polera på de kosmologiska modellerna. Och det kan behövas, det är inte alla siffror som stämmer.

Tack till Ariel för bilderna! Mer finns att läsa här.