Maailmankaikkeudessa esiintyy voimakkaita valoilmiöitä. Osa niistä kuuluu ultrakirkkaisiin röntgensäteilylähteisiin, joista käytetään englanninkielistä nimitystä ultra-luminous X-ray source (ULX).
Ultrakirkas röntgensäteilylähde voi tuottaa peräti kymmenen miljoonaa kertaa niin paljon energiaa kuin Aurinko ja säteillä niin voimakkaasti, että se näyttää rikkovan fysiikan lakeja. Tähtitieteilijät puhuvat Eddingtonin rajasta, joka määrää tähtien suurimman mahdollisen massan ja samalla suurimman mahdollisen kirkkauden, sillä sitä kirkkaamman tähden pinnalta purkautuu kaasua ulos säteilypaineen vaikutuksesta.
Nasan tuoreessa tutkimuksessa tehtiin tiettyä ultrakirkasta röntgensäteilylähdettä koskevia mittauksia. Tulokset kirkastivat kuvaa arvoituksellisista kosmisista kappaleista.
The Astrophysical Journal -lehdessä julkaistussa Nasan tutkimuksessa käytettiin NuSTAR-teleskooppia, joka kerää kiertäessään Maata kaukaa avaruudesta tulevia suurienergiaisia röntgensäteitä.
Teleskooppi otti tähtäimeensä M82 X-2 -nimisen ultrakirkkaan röntgensäteilylähteen, jota oli tutkittu jo vuonna 2014.
Uudet tiedot paljastivat M82 X-2:n erikoiseksi neutronitähdeksi. Se on painovoiman vaikutuksesta luhistunut, polttoaineensa loppuun käyttänyt tähti, joka on paitsi pieni myös erittäin tiheä.
Vanhastaan on ajateltu, että röntgenlähteet voivat olla mustia aukkoja, joita ympäröi paljon kaasua. On myös esitetty, että niiden kirkkaus on jonkinlainen optinen harha.
Ikään kuin kosminen verenimijä
Kun M82 X-2:ta tutkittiin tarkemmin, kävi ilmi, että neutronitähti käyttäytyy loismaisesti: se imee naapuritähdestä itseensä peräti yhdeksän miljardia biljoonaa tonnia ainetta vuodessa. Määrä on suunnilleen 1,5 kertaa Maan massa.
Nasan NuSTAR-teleskooppi lähetettiin vuonna 2012 Maata kiertävälle radalle. Siellä se mittaa erikoisoptiikkansa avulla röntgenlähteiden säteilyä.
Kun selvisi, paljonko M82 X-2:n pinnalle tulee ainetta, voitiin määrittää, kuinka kirkas neutronitähti sen pitäisi olla.
Tulos sopi aiempaan arvioon M82 X-2:n kirkkaudesta. Tulos merkitsi kuitenkin myös sitä, että tähtitieteilijöiden olettama Eddingtonin raja käytännössä ylittyi.
Syytä voidaan vain arvailla, eikä Nasa ole vielä valmis esittämään arvoituksen ratkaisua.
Suosituimman teorian mukaan voimakas magneettikenttä muuttaa atomeja niin, että neutronitähti pysyy koossa, vaikka se kirkastuu kirkastumistaan.
"Nämä havainnot osoittavat sellaisten käsittämättömän voimakkaiden magneettikenttien vaikutuksen, jollaisia ei ole mahdollista saada aikaan Maassa nykyisellä tekniikalla", toteaa artikkelin päälaatija Matteo Bachetti tiedotteessa ja jatkaa:
"Emme oikein voi hankkia nopeasti vastauksia tekemällä kokeita. Meidän on odotettava, että maailmankaikkeus paljastaa salaisuutensa."