Det var tre kraftige røntgenglimt 25.000 lysår fra Jorden mod Mælkevejens centrum, der afslørede den hvide dværg. Hvert glimt varede i op til en halv time, hvilket er usædvanligt længe, og det gjorde det klart for astrofysiker Jérôme Chenevez fra DTU Space (Danmarks Tekniske Universitet) og hans internationale samarbejdspartnere, at kilden måtte være en hvid dværg.
Neutronstjerne ‘spiser’ af dværgen Hvide dværges overflade består nemlig af helium, som i store mængder kan udvikle disse sjældne, lange røntgenglimt, som kun er blevet observeret ganske få gange.
Glimtene kommer i virkeligheden ikke fra den hvide dværg selv, men fra dens nabo, som er en neutronstjerne. Dværgen og neutronstjernen danner tilsammen et dobbeltstjernesystem, og neutronstjernens ekstremt kraftige tyngdefelt ‘suger’ helium til sig fra dværgen.
Når neutronstjernen har samlet helium nok til at dække hele sin overflade med et over 100 m tykt lag, eksploderer det på grund af presset fra neutronstjernens enorme tyngdefelt. Under eksplosionen udvider neutronstjernens radius sig fra 10 km helt op til 50 km.
Dansk røntgenkamera afslørede dværgenRøntgenglimtene blev observeret med JEM X, som er et røntgenkamera udviklet af DTU Space. JEM X befinder sig ombord på satellitten INTEGRAL, som har været i kredsløb om Jorden siden 2002. JEM-X står for opdagelsen af halvdelen af de tolv længerevarende røntgenglimt, der nogensinde er observeret.
Kameraet har et udsyn på fem grader, hvilket sætter det i stand til at kigge på store områder af himlen på en gang. Derfor har JEM-X større chancer for at fange de sjældne glimt end andre røntgeninstrumenter, der typisk kun har en brøkdel af en grads udsyn.
Mysteriet om de tunge grundstoffer
Opdagelsen af den hvide dværg og dens neutronstjernenabo kan bringe astrofysikerne et skridt nærmere et svar på, hvordan de tungeste grundstoffer i universet bliver dannet.
De lettere grundstoffer bliver dannet inden i stjerner som for eksempel vores egen sol, men almindelige stjerner har ikke energi nok til at danne grundstoffer tungere end jern. De tunge grundstoffer dannes fortrinsvist i supernovaer og i voldsomme eksplosioner på neutronstjerner, som den der udsendte de tre lange røntgenglimt.
Forskerne ved endnu ikke præcist, hvilke grundstoffer der dannes i de forskellige kosmiske eksplosioner, men det er et af de spørgsmål, disse røntgenglimt måske kan være med til at svare på.
Artiklen om den hvide dværg og dens nabo neutronstjernen er netop blevet kåret som ugens bedste i det anerkendte tidsskrift Astronomy and Astrophysics.
Artiklen er lavet i samarbejde med Danmarks Tekniske Universitet
\ Hvide dværge
Mindre stjerner, som for eksempel vores egen sol, bliver til hvide dværge, når de ‘dør’.
Langt størstedelen af disse stjerners liv går med at omdanne brint til helium. Når alt stjernens brint er opbrugt, begynder den at danne tungere og tungere grundstoffer, indtil den når til kulstof og ilt. Stjerner, der vejer mindre end fire solmasser, opnår aldrig de temperaturer og tryk i centrum, der skal til for at sætte gang i kernereaktionerne med kulstof og ilt.
I stedet kaster stjernen sine yderste lag af sig og efterlader en lille kerne af ilt og kulstof, der langsomt køler ned. Denne kerne er omringet af en atmosfære, der mest består af helium. Det er disse udbrændte stjerner, astronomerne kalder hvide dværge. Hvide dværge er typisk forholdsvis små, omtrent på størrelse med Jorden, mens deres masse næsten er på størrelse med solens
