Astronomer har observeret største eksplosion i universet siden Big Bang

I tre fjerne galakser har astronomer observeret noget, der ikke ligner nogen kendt type stjerneeksplosion. Eksplosionerne hang sammen med, at supermassive sorte huller lyste op, da de opslugte stjerner, som kom for tæt på. I modsætning til supernovaer, der nok lyser voldsomt op, men også falmer inden for få uger, tog det denne begivenhed måneder at nå maksimal lysstyrke, og eksplosionerne forblev synlige i årevis. Forskere har nu klassificeret disse begivenheder som 'ekstreme nukleare transienter' (ENT'er). Ved en af de begivenheder, der blev observeret af astronomer fra University of Hawaii's Institute for Astronomy (IfA), blev der udsendt over 25 gange mere energi end ved de mest energiske supernovaer, der kendes. Astronomen Jason Hinkle fra IfA har i en pressemeddelelse udtalt: "Vi har observeret stjerner, der bliver revet fra hinanden som tidevandsforstyrrelser i over et årti, men disse ENT'er er noget helt andet. Vi observerer lysstyrker næsten 10 gange over hvad vi typisk ser." Den enorme mængde energi, der frigives af en ENT, kan være synlig over enorme afstande. En sådan begivenhed, kaldet Gaia18cdj, frigav lige så meget energi på et år, som 100 sole ville udsende i løbet af hele deres levetid. Selv om man altså ikke ved helt præcist, hvad en ENT er, så formoder man, at den grundlæggende proces er, at noget, sandsynligvis en stjerne, opsluges af et stort sort hul. Den formodning er der en god grund til at have, og for at forstå den vil vi se på universets energikilder. Universet har to metoder til at producere meget energi Gennem de sidste godt 100 år er det blevet mere og mere klart, at vi ikke kan forstå universet og de eksplosioner, der finder sted, uden at forstå, hvordan energi lagres og frigives. De fleste har måske hørt om Einsteins berømte ligning E = m·c2, der viser, at energi og stof er to sider af samme sag: Energi kan omsættes til stof, ligesom stof kan omsættes til energi. Overordnet set har universet to hovedmåder at frigive meget store energimængder på: Den ene er at udnytte tyngdekraften (gravitationsenergi) Den anden er at udnytte fusionsprocesser ENT peger på gravitationsenergi snarere end fusionsenergi Det kan lyde mærkeligt, at tyngdekraft kan være en stor energikilde, for tyngdekraften er den svageste af de kendte naturkræfter - dette kan demonstreres ved et uhyre simpelt hverdagseksperiment, nemlig ved at løfte en kop kaffe: Vi svage mennesker kan med vores muskler overvinde tyngdekraften fra Jorden, der har en masse på 6·1024 kg eller 6 billioner billioner kilogram. Princippet bag hverdagseksemplet med kaffekoppen er det samme, uanset skala: Når noget løftes i et tyngdefelt, lagres der energi. På kosmisk skala, hvor masser er enorme, kan denne lagrede energi blive tilsvarende enorm. I fysikken kan dette forklares med et begreb, der hedder gravitationsenergi (eller potentiel energi). Begrebet betyder, at energien er lagret i et objekt på grund af dets position i et kraftfelt såsom Jordens tyngdefelt. Når et objekt bliver løftet op fra jorden, skal man arbejde mod tyngdekraften, som hele tiden trækker objektet nedad. Det arbejde, man udfører ved at løfte objektet, bliver lagret som gravitationsenergi i objektet. Jo tungere objektet er, og jo højere det befinder sig, desto større er denne lagrede energi. Det samme grundlæggende princip gælder i universet. Når store skyer af gas eller stjerner kollapser under deres egen tyngdekraft, kan enorme mængder gravitationsenergi frigives. Beregninger viser, at ved et kollaps kan op mod halvdelen af stoffets masse omdannes til energi. Det gør tyngdekraften til en langt mere effektiv energikilde end den anden store energikilde, fusionsenergi. Til gengæld er fusion en langt mere stabil energikilde. Stjerner som Solen lyser ved hjælp af fusionsenergi, hvor brint omdannes til helium. Her bliver kun omkring 0,7 procent af massen omdannet til energi. Til gengæld sker processen meget langsomt og stabilt, hvilket gør fusion ideel som en energikilde over milliarder ...