För många miljoner eller miljarder år sedan sprang en gargantuanstjärna i Skyttskonstellationen med namnet J1808 bränsle, kollapsade under sin egen vikt och exploderade.
Sprängningar som detta är vanliga i kosmos; forskare vet att de är en del av en process som förvandlar mäktiga solar till förvrängda neutronstjärnor - de minsta och tätaste stjärnorna i universum. Det som astronomer har intresserat med J1808 idag är dock det faktum fortfarande exploderande och tydligen duscha vår galax med några av de mest intensiva ljusstrålarna som någonsin upptäckts.
Den 20 augusti 2019 registrerade ett speciellt neutronstjärnteleskop ombord på International Space Station (ISS) en termonukleär explosion på J1808 som blåste bort alla tidigare upptäckta explosioner. Den korta röntgenstrålningen flimrade i bara 20 sekunder, men släppte mer energi under den tiden än jordens solsläpp på tio dagar, enligt en nyhetsmeddelande från NASA. Det var den enskilt ljusaste blixtnedslag som någonsin spelats in av teleskopet, som gick online 2017.
"Denna bristning var enastående," sade Peter Bult, en astrofysiker vid NASA: s Goddard Space Flight Center och huvudförfattare till en ny studie om explosionen som publicerades i The Astrophysical Journal Letters. "Vi ser en tvåstegsförändring i ljusstyrka, som vi tror orsakas av utstötningen av separata lager från ytan, och andra funktioner som hjälper oss att avkoda fysiken i dessa kraftfulla händelser."
Ett instabilt partnerskap
J1808 är en pulsar eller en neutronstjärna som roterar extremt snabbt och avger kraftfull elektromagnetisk strålning från båda dess poler. Stjärnor som denna snurrar så snabbt (J1808 slutför cirka 400 rotationer per sekund) att energistrålarna vid deras poler verkar pulsera som strobelys varje gång de pekar mot jorden.
I likhet med ett svart hål kan den kraftfulla tyngdkraften hos en neutronstjärna stadigt dra in enorma mängder omgivande material som samlas i en enorm, virvlande skiva vid stjärnkanten (detta kallas en "ackretionsskiva"). Enligt författarna till den nya studien verkar J1808 ha tillbringat lång tid på att suga in vätgas från ett mystiskt himmelsföremål som den delar en binär bana med. Detta objekt, större än en planet men ändå mindre än en stjärna, förtjänar den smickrande kosmologiska fångst-titeln "brun dvärg."
Den enorma explosionen som observerades 20 augusti verkar vara resultatet av ett långt, ensidigt förhållande mellan J1808 och dess bruna partner, skrev forskarna. Neutronstjärnan verkar ha sugat upp så mycket väte från sin granne under de senaste åren att gasen blev ett superhot, supertätt "hav" som började falla inåt och täcka stjärnans yta. Värme från stjärnan värmde detta hav så mycket att en kärnreaktion började inträffa, vilket fick vätekärnor att smälta samman i heliumkärnor. Med tiden skapade denna nybildade helium ett andra gasskikt runt stjärnans yta som sträckte sig över flera meter djup, skrev forskarna.
"När heliumskiktet är några meter djup, tillåter förhållandena heliumkärnor att smälta samman till kol", säger medförfattaren Zaven Arzoumanian, också med NASA, i uttalandet. "Sedan bryter helium explosion ut och släpper loss en termonukleär eldkula över hela pulsarytan."
Forskarna tror att den 20 augusti explosionen inträffade när en sådan eldboll blåste bort både väte- och heliumlagren som omger stjärnan i snabb följd, vilket orsakade en dubbel blixt av intensivt ljus röntgenstråle energi att spränga i rymden. (J1808 och dess partner ligger ungefär 11 000 ljusår från Jorden, som är ganska nära, kosmiskt sett).
Denna tolkning av explosionen passar ISS-observationer, men lämnar en viktig detalj ute. Efter de två första topparna i röntgenenergi släppte pulsaren en tredje, något svagare sprängning som var cirka 20% ljusare än stjärnans normala flimmer. Det är inte klart vilken typ av mekanism som utlöste den slutliga energisprängningen, sade forskarna.
