Journalist, Apollon
- Vi har gjort de mest presise beregninger som noen gang er blitt gjort av en atomkjerne, forteller professor Morten Hjorth-Jensen på Fysisk institutt ved Universitetet i Oslo.
Takket være de nye analysene hans kan fysikerne nå beregne størrelsen på en bestemt type døende stjerner som kalles nøytronstjerner. En nøytronstjerne med 140 prosent av massen til solen vår, vil være så kompakt at den bare har en diameter på elleve til tretten kilometer. Det er mindre enn lille Oslo.
Bare et fåtall stjerner blir til nøytronstjerner.
- Nøytronstjernene er zombiene i universet. De er restene av supernovaeksplosjoner med en vanvittig tetthet. En sukkerbit av nøytronstjernen ville ha veid én milliard kilo på Jorda, forteller forsker Ann Cecilie Larsen på Fysisk institutt.
En nøytronstjerne dannes når en svært massiv stjerne brenner opp alt sitt brensel, eksploderer og omdannes til en supernova. Supernovaer lyser mer enn en hel galakse til sammen. Hvis stjernen er altfor stor, vil supernovaen etter hvert kollapse til et svart hull. Hvis stjernen ikke er fullt så stor, men likevel mange ganger større enn solen vår, ender den opp som en nøytronstjerne. Solen vår er uheldigvis så liten at den når den dør ut, bare blir til en hvit dverg. Så der er det ikke mye å hente.
Astrofysikere har tidligere antatt at tyngre grunnstoffer ble dannet i supernovaeksplosjoner, men disse stjerneeksplosjonene klarer bare å lage grunnstoffer som er lettere enn jern. Tyngre stoffer som uran, bly og platina må ha blitt dannet i langt mer ekstreme, astrofysiske hendelser.
- Ett av scenariene våre er at vel halvparten av alle de tunge grunnstoffene på Jorda ble dannet da to nøytronstjerner kolliderte og kollapset. Etter kollisjonen ble det slynget ut enorme mengder grunnstoffer. Resten ble et svart hull. Selv gullet i gifteringen din er kanskje dannet i en slik kollisjon, forteller Ann Cecilie Larsen, som har fått et europeisk forskningsstipend på 14 millioner kroner for å studere atomkjerner eksperimentelt.
Professor Morten Hjorth-Jensen bruker avanserte beregninger for å slå fast hvor tett partiklene i atomkjernen sitter. (Foto: Yngve Vogt.)
Tunge eksperimenter
Selv om Ann Cecilie Larsen gjerne skulle ha eksperimentert med en vaskeekte nøytronstjerne i laboratoriet, skal vi vanlige dødelige være lykkelige for at ikke alle forsøk lar seg gjennomføre. Selv eksperimenter på én enkelt atomkjerne kan være vanskelige å gjennomføre - og ikke minst kostbare. Larsen og kollegene hennes bruker flere uker på ett enkelt eksperiment.
Noen ganger kan et eksperiment kan ta flere år. Et av de tyngste og lengste eksperimentene i historien var den berømmelige jakten på Higgspartikkelen i det første tiåret i dette årtusen i partikkelakseleratoren i CERN rett utenfor Geneve i Sveits. Arbeidet involverte flere tusen fysikere.
- Noe er vanskelig å måle eksperimentelt. Teori er derfor viktig. Det vi har gjort, er å legge til biter til den grunnleggende forståelsen av stabiliteten i en atomkjerne, forteller Morten Hjorth-Jensen, som er universitetets fremste ekspert på teoretiske, kjernefysiske beregninger. Halvparten av året er han professor på Michigan State University i USA. Der gjennomfører han atomberegninger på en av verdens aller raskeste datamaskiner.
Fant nøytronstjerne på dataen
Atomkjernens utrolige verden
Hvis vi overhodet skal ha noen sjanse til å forstå hva Morten Hjorth-Jensen har oppdaget, trengs et timinutters krasjkurs i hvordan atomkjernen er bygd opp.
Et atom består av en positivt ladd atomkjerne og negativt ladde elektroner som svirrer rundt atomkjernen. En atomkjerne består av protoner og nøytroner. Protonene er positivt ladde elementer. Det finnes 10^80 protoner i universet, det vil si et ufattelig antall på 1 etterfulgt av 80 nuller. Nøytronene har ingen
