Et sammenstøt mellom nøytronstjerner lyste i røntgen i 10 minutter, ikke et halvt sekund

Nøytronstjernekollisjoner pleier å annonsere seg selv på under to sekunder: en pigg av gammastråling, så en avtagende etterskjelv. En kollisjon seks milliarder lysår unna fulgte det manuset i mindre enn et halvt sekund. Så, i stedet for å stilne, fortsatte den å sende ut røntgenstråler i nesten ti minutter.

Kinas Einstein Probe-satellitt fanget hele forløpet, og det er det lengste vedvarende prompte røntgenglimtet som noensinne er registrert fra en nøytronstjernesammensmelting. Det internasjonale teamet bak studien, som er forsideartikkel i tidsskriftet Science Bulletin, argumenterer for at de ekstra minuttene kom fra det kollisjonen etterlot seg. Den mest sannsynlige skyldige er en magnetar, en nyfødt nøytronstjerne som spinner raskt og har et magnetfelt sterkt nok til å fortsette å pumpe energi inn i eksplosjonen. Hvis de har rett, har gammastråleobservatorier bare fanget åpningstakten til disse kollisjonene.

Det betyr noe langt utover én enkelt hendelse. Nøytronstjernesammensmeltinger er der universet smir tunge grunnstoffer som gull og platina, og de rister romtiden så kraftig at gravitasjonsbølgedetektorer på Jorden kan kjenne det. Det som overlever krasjet – et sort hull eller en supermagnetisert nøytronstjerne – forteller fysikere hvor mye materie som kan presses sammen før tyngdekraften vinner.

Hvordan et halvsekunds glimt ble til ti minutter

Hendelsen bærer to navn, EP250704a i røntgenstråler og GRB 250704B i gammastråler, fordi tre romfartøyer så den samtidig. Det kinesisk-franske SVOM-oppdraget og Kinas Insight-HXMT-observatorium registrerte gammaglimtet, mens Einstein Probes Wide-field X-ray Telescope så på samme sted i myke, lavere energiske røntgenstråler.

De fleste røntgenteleskoper har et smalt synsfelt og svinger først mot et glimt etter at en gammastråledetektor har slått alarm, så de tidligste røntgenstrålene er vanligvis borte når de ser. Einstein Probe bruker hummerøyeoptikk som stirrer kontinuerlig på en stor himmelflate, noe som betydde at den allerede så på da kollisjonen skjedde.

«Hendelsen så først ut til å være et vanlig kort GRB, som produserte et kraftig glimt som varte i mindre enn et halvt sekund,» sa An Li, en doktorgradsstudent ved Beijing Normal University som var på vakt som oppdragets transientansvarlig. «Men i stedet for å falme bort, fortsatte kilden å sende ut episoder med myke røntgenstråler i nesten ti minutter.»

Kappløpet om å finne kilden tilfalt Niccolò Passaleva, en doktorgradsstudent i gruppen til Eleonora Troja ved University of Rome Tor Vergata. «Jeg var på vei hjem med tog, og plutselig måtte jeg kjempe mot klokken for å kapre et av verdens største teleskoper fra laptop-en min,» sa han. Innen få minutter var European Southern Observatorys Very Large Telescope i Chile rettet mot den falmede gløden.

Dets X-Shooter-spektrograf splittet lyset i dets komponentfarger og fant absorpsjonslinjer som ga en rødforskyvning på 0,661, et mål på hvor mye det ekspanderende universet har strukket lyset på veien hit. Det plasserer eksplosjonen mer enn seks milliarder lysår unna: den skjedde før Solen og planetene dens eksisterte.

Hvorfor det ikke var en døende stjerne

Lange røntgenglimt er ikke nye i seg selv. Massive stjerner som kollapser ved slutten av livet sitt produserer også langvarige glimt, og disse dødsfallene kommer med en supernova. Så teamet brukte VLTs FORS2-kamera for å lete etter en i dype bilder av vertsgalaksen. De fant ingenting.

Avstanden, den manglende supernovaen og glimtets egne egenskaper peker sammen mot en sammensmelting av kompakte objekter, paraplybegrepet for nøytronstjerner og sorte hull. Røntgenstrålene oppførte seg også på en måte som lærebokbildet ikke kan forklare. I stedet for en hard pigg fra materie som faller ned på resten, etterfulgt av en jevnt avtagende etterskjelv fra den ekspanderende eksplosjonen, flimret utslippet og endret spektrum i flere minutter. Ifølge teamet betyr det mønsteret at den sentrale motoren selv fortsatte å fyre lenge etter at gammastrålene stoppet.

«En plausibel forklaring er at sammensmeltingen produserte en raskt roterende, sterkt magnetisert nøytronstjerne, kjent som en magnetar, som drev den forlengede røntgenutslippet og fortsatte energiinjeksjonen,» sa Yi-Han Iris Yin, en doktorgradsstudent ved University of Hong Kong som ledet analysen av høyenergiutslippet.

0,4 sekunder med gammastråler, 560 sekunder med røntgenstråler

Tallene forklarer hvorfor astronomer har gått glipp av denne fasen. Gammaglimtet varte i omtrent 0,4 sekunder. De myke røntgenstrålene varte i omtrent 560 sekunder, omtrent 1400 ganger lenger. Tidligere arbeid hadde antydet at rundt 30 prosent av korte gammaglimt kan skjule en motordrevet røntgenfase på omtrent 100 sekunder, basert på hvor raskt etterskjelvene deres falmet, men ingen hadde sett en direkte. Dette glimtet varte mer enn fem ganger lenger enn disse estimatene.

«Selv om dette langvarige utslippet bar betydelig energi, var spekteret så mykt at det for et glimt på denne typiske kosmologiske avstanden ville ha holdt seg under deteksjonsterskelen til konvensjonelle gammastråleinstrumenter, som Swifts Burst Alert Telescope,» sa Bin-Bin Zhang ved Nanjing University, en medkorresponderende forfatter. Med andre ord ville tidligere oppdrag ha logget et helt vanlig halvsekunds glimt.

En magnetar ville passe den oppførselen. En nøytronstjerne pakker mer masse enn Solen inn i en kule på omtrent 20 kilometer i diameter, omtrent på størrelse med en by, og en magnetars magnetfelt er omtrent tusen ganger sterkere enn en vanlig nøytronstjernes. «Magnetarer er raskt roterende nøytronstjerner med enorme magnetfelt. Når de demper sin magnetiske kraft inn i omgivelsene, kan de gjøre enhver eksplosjon lysere og mer langvarig,» sa Troja, en av artikkelens korresponderende forfattere. «Da jeg så røntgendataene fra denne nye hendelsen, skjønte jeg at noe var galt.»

Hva det ikke avgjør

Magnataren er en tolkning, ikke en observasjon. Forskerne kaller det den mest plausible forklaringen, og artikkelens egen tittel er forsiktig, og snakker om en «sammensmelting av kompakte objekter» snarere enn å navngi paret. En nøytronstjerne som kolliderer med et sort hull faller også inn under det begrepet.

Det er intet gravitasjonsbølgesignal for å avgjøre spørsmålet. Seks milliarder lysår unna lå kollisjonen langt utenfor rekkevidden til dagens detektorer, som kan høre nøytronstjernesammensmeltinger bare ut til noen få hundre millioner lysår. Saken for en sammensmelting hviler på den manglende supernovaen og på glimtets egenskaper, som er sterke bevis, men indirekte.

Det er også en enkelt hendelse. Tidligere kandidater falmet for raskt til å analyseres, så ingen vet ennå hvor mange korte glimt som skjuler en røntgenfase, eller hvor mange som etterlater en magnetar i stedet for et sort hull. Teamet mistenker at fenomenet er vanlig; bare et større utvalg kan vise det.

Vanlige spørsmål om nøytronstjernesammensmeltinger og magnetarer

Hva er en magnetar?

En magnetar er en nøytronstjerne med et ekstremt magnetfelt, omtrent tusen ganger sterkere enn en vanlig nøytronstjernes. Unge magnetarer spinner raskt, og når de mister magnetisk energi kan de mate kraft inn i omgivelsene, noe som gjør en eksplosjon lysere og mer langvarig.

Hva er et kort gammaglimt?

Et kort gammaglimt er et glimt av høyenergistråling som varer mindre enn omtrent to sekunder. De fleste antas å komme fra kollisjoner mellom to nøytronstjerner eller mellom en nøytronstjerne og et sort hull. Lengre glimt kommer vanligvis fra kollapsende massive stjerner og ankommer med en supernova.

Hvor langt unna var denne nøytronstjernekollisjonen?

Lyset reiste i mer enn seks milliarder år for å nå Jorden. Teamet målte en rødforskyvning på 0,661 med Very Large Telescopes X-Shooter-spektrograf, noe som betyr at eksplosjonen skjedde før Solen og planetene ble dannet.

Hva er Einstein Probe?

Einstein Probe er et Kina-ledet røntgenromteleskop bygget med partnere som European Space Agency og Tysklands Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. Dets vidfeltsteleskop skanner store områder av himmelen i myke røntgenstråler og har oppdaget hundrevis av korte røntgenglimt fra fjerne galakser.

Hva kommer nå

Hendelsen ble oppdaget 4. juli 2025, og artikkelen ble publisert i Science Bulletin i 2026. Einstein Probe, i bane siden januar 2024, fortsetter å skanne himmelen, og hvert nye raske røntgenglimt med en målt avstand legger til utvalget teamet trenger.

Det større målet er en match med gravitasjonsbølger. Siden 2017, da en nøytronstjernesammensmelting ble sett i både gravitasjonsbølger og lys for første gang, har astronomer lett etter flere signaler som kan reise sammen med disse krusningene. «Jeg er virkelig spent på neste runde med gravitasjonsbølgeobservasjoner, når vi endelig kunne pare et av disse røntgenglimtene med et utbrudd av gravitasjonsbølger fra samme kilde,» sa Passaleva. En nærmere sammensmelting fanget i begge ville vise nøyaktig hva kollisjonen etterlot seg.

Referanse: Li, Wang, Passaleva, An et al., «Minutes-long soft X-ray prompt emission from a compact object merger,» Science Bulletin, 2026. DOI: 10.1016/j.scib.2026.08.021

Tagger: magnetar, Very Large Telescope, Einstein Probe, Eleonora Troja, gammaglimt, nøytronstjerner