Astrofysiker: Romvesener kan kanskje få stjerner til å forsvinne

«Vi leter etter noe som virker umulig – at stjerner forsvinner. Det kan bane vei for ny fysikk eller bringe oss på sporet av høyerestående liv i rommet», sier lederen for prosjektet, astrofysiker Beatriz Villarroel ved Nordisk institutt for teoretisk fysikk i Stockholm.

Alt det forskerne vet om stjerner, tilsier at de ikke bare forsvinner sporløst. Så hvis en stjerne som solen plutselig forsvant, burde det bare være to mulige forklaringer: Enten hadde ukjent fysikk fått den til å forsvinne – eller så har superintelligente romvesener skjult den for teleskopene våre.

Døde stjerner lyser fortsatt

Gjennom årtusener mente astronomene at stjerner var evige og uforanderlige. I dag vet vi at alle stjerner gjennomgår en livssyklus, men levetiden er lang, og når en stjerne brenner ut, legger den igjen tydelige spor.

Stjerner som solen skinner stabilt gjennom ti milliarder år. Deretter svulmer stjernen opp til en rød kjempestjerne som lyser i noen millioner år. Til slutt sender kjempen sine ytre lag ut i verdensrommet som en lysende stjernetåke og kollapser til en liten, hvit dvergstjerne.

Dvergstjernen er død i den forstand at det ikke lenger er fusjonsprosesser i kjernen. Men dvergen er fortsatt så varm at den både sender ut et svakt hvitt lys og infrarød varmestråling, så en slik stjerne forsvinner ikke.

Og når det gjelder de vanligste stjernene i Melkeveien, røde dvergstjerner, har de en forventet levetid på mer enn universets nåværende alder, så det er ikke sannsynlig at vi vil oppleve at noen av dem slukner.

Med tanke på astronomenes teorier om stjerners dødsprosesser er det ikke så rart at prosjektet til Beatriz Villarroel – å lete etter stjerner som har forsvunnet – først ble møtt med en viss skepsis fra andre astrofysikere. Men det stanset henne ikke. Hun startet jakten mens hun fortsatt var doktorgradsstudent.

I begynnelsen fikk Villarroel hjelp av to masterstudenter. Dag og natt satt de unge forskerne og studerte de gamle bildene som Samuel Oschin-teleskopet tok fra 1950 til 1966. Først sammenlignet de bildene med et nyere datasett fra samme teleskop, fra perioden 1977–1999, og senere med et datasett med langt flere stjerner fra Sloan Digital Sky Survey.

De tre stjernejegerne var unge og ivrige, og Villarroel forteller at det ikke var noen mer erfarne forskere der som kanskje kunne ha lagt en demper på entusiasmen.

Senere kom det flere forskere til VASCO-prosjektet, og for et par år siden la forskergruppen til nye observasjoner fra den store Pan-STARRS-kartleggingen, fra Haleakalā-teleskopet på Hawaii, som kontinuerlig ser etter variable lyskilder.

I 2019 fastslo VASCO-forskerne i en vitenskapelig artikkel at i alt 100 lyskilder på de gamle fotografiene ikke kan ses i dag.

De svenske forskerne satser nå på å undersøke kandidatene en for en med store, moderne teleskoper som kan se flere tusen ganger lenger ut i verdensrommet enn Samuel Oschin-teleskopet. Formålet er å lete etter fjerne lyskilder som kan ha flammet opp og skapt de flyktige lysprikkene på de gamle fotografiene.

Ni prikker uten forklaring

Beatriz Villarroel mener at mange av de flyktige lyskildene sannsynligvis er fjerne røde dvergstjerner der voldsomme magnetiske kortslutninger kan få stjernen til å lyse hundre ganger sterkere enn vanlig en kort stund.

Men ni av prikkene kan ikke forklares på den måten, konkluderte forskerne i en artikkel i Nature i 2021. De ni prikkene på bildet fra 12. april 1950 er nemlig ikke røde nok til å være røde dvergstjerner.

Forskerne har systematisk utelukket den ene mulige forklaringen etter den andre. Først de helt banale: Prikkene skyldes verken spyttdråper på den fotografiske platen eller spøkelsesbildene som kan oppstå hvis en plate ved et uhell blir brukt to ganger.

Heller ikke astronomien har kunnet levere en forklaring. Forskerne har undersøkt det lille utsnittet av himmelen med det store 10,4-metersteleskopet Gran Telescopio Canarias på La Palma. Teleskopet kan se vesentlig lenger ut i universet enn det gamle Samuel Oschin-teleskopet, men forskerne har ikke funnet noen spor av fjerne lyskilder som kan ha frambrakt prikkene.

Også flere kjente astronomiske fenomener kan utelukkes. Det er ikke snakk om synlig etterglød fra gammaglimt eller radioglimt fra en fjern galaksehop. For det første ville glimtene sannsynligvis ha dukket opp igjen med jevne mellomrom siden 1950, og for det andre er de ni lysprikkene altfor nær hverandre.

Et gammaglimt eller et radioglimt flammer i gjennomsnitt opp 1,63 ganger i døgnet innen en kvadratgrad av himmelen. Men her var det ni glimt i løpet av en halvtime på et område på bare 10 x 10 bueminutter – en 36-del av en kvadratgrad.

Lysprikkene kan heller ikke komme fra menneskeskapte lyskilder i verdensrommet i form av refleksjoner fra satellitter eller romskrot. Verdens første romsonde ble nemlig først sendt opp sju år senere.

Stjerne forvandles til et svart hull

VASCO-forskerne er interessert i himmellegemer som av uforklarlige årsaker forsvinner fra himmelen. De ni prikkene var bare flyktige glimt, men det Beatriz Villarroel aller helst vil finne, er en stjerne som har vært synlig på himmelen i uminnelige tider og en dag plutselig forsvinner.

Den fysiske teorien inneholder bare en eneste mulighet for at en stjerne kan forsvinne sporløst. Fenomenet kalles en mislykket supernova.

Supernovaer er vanligvis blant de mest lyssterke eksplosjonene i universet. En del supernovaer skyldes at en kjempestjerne med over åtte solmasser eksploderer ved slutten av sin livssyklus. Da imploderer stjernens indre lag til en nøytronstjerne eller et svart hull, mens de ytre lagene slynges ut i verdensrommet i en gigantisk eksplosjon som kan ses i fjerne galakser flere hundre millioner lysår unna.

Men når det gjelder kjempestjerner på 18–25 solmasser, forutsier den astrofysiske teorien at stjernen kan implodere fullstendig og pakke sammen hele massen i et usynlig svart hull.

En mislykket supernova avgir ikke særlig mye synlig lys – stjernen forsvinner med andre ord sporløst.

Fenomenet kan kanskje forklare noen av de 100 lysprikkene VASCO-forskerne har oppdaget, men ikke de ni prikkene fra 12. april 1950. I så fall ville det ha vært ni kjempestjerner i området før 1950, og det er ikke tilfellet.

Når det gjelder de ni prikkene, har ikke astronomene noen svar. Lysprikkene er kort sagt så mystiske at tanken om at de må ha blitt utløst av avanserte romsivilisasjoner, ikke virker fjern.

Astronomene anslår at universet har en milliard beboelige planeter, og dermed er det en rimelig sjanse for at det er andre sivilisasjoner der ute. Siden universet er tre ganger så gammelt som jorden, vil mange av dem sannsynligvis være både mye eldre og mer teknologisk avanserte enn oss. Og det kan kanskje gjøre at vi kan oppdage dem.

Romvesener pakker inn stjerner

Siden midten av 1900-tallet har astronomer lyttet etter radiosignaler fra avanserte romvesener – det var det eneste man kunne gjøre den gangen. Men E.T. har ikke ringt. Med sin jakt på stjerner som har forsvunnet – og som kanskje ikke engang er stjerner – har Beatriz Villarroel startet et helt nytt kapittel i letingen etter intelligent liv i verdensrommet.

Romvesener kan teoretisk sett kommunisere med intergalaktiske lasere som lyser opp som glimt på himmelen. Eller kanskje ble solsystemet vårt akkurat 12. april 1950 observert av fremmede romskip med enorme solseil som reflekterte sollys ned på Samuel Oschin-teleskopets fotografiske plate som ni stjernelignende prikker.

I 1960 framsatte den engelske fysikeren Freeman Dyson en enda dristigere teori om romvesenteknologi. Han antok at en avansert sivilisasjon før eller siden vil gå tom for energi på hjemplaneten sin. For å fortsette å utvikle seg må sivilisasjonen til slutt høste all energi fra stjernen i planetsystemet sitt.

Dyson forestilte seg derfor at romvesenene gjennom en årrekke vil bygge hele stjernen inn i et solkraftverk, en såkalt dysonkule. Den ideen passer godt med VASCO-prosjektets jakt på stjerner som har forsvunnet – kulen vil stoppe i hvert fall mesteparten av det synlige lyset fra stjernen.

Den sovjetiske fysikeren Nikolaj Kardasjev tok Dysons teori et skritt videre og foreslo at romsivilisasjoner kan bli så avanserte at de kan tappe energi fra en hel galakse.

Svarte hull blir kraftverk for E.T.

Nylig har astrofysikeren Tiger Hsiao fra Tsing Hua-universitetet på Taiwan pekt på at romvesener kanskje kan høste energi fra aktive svarte hull. En glovarm gasskive går i bane rundt hullet på vei ned i intetheten, og den ekstremt varme gassen sender ut massevis av lys og stråling.

Hsiao har beregnet at en dysonkule rundt et aktivt supertungt svart hull på fire millioner solmasser vil kunne levere så mye strøm at det svarer til energien fra 100 milliarder stjerner. Og siden hullet komprimerer den enorme massen i et lite volum, er det svarte uhyret kanskje lettere å bygge inn i et solkraftverk enn en stjerne.

«Hvis jeg var E.T. og ville skaffe meg energi til en hel galakse, ville jeg ikke bygd dysonkuler rundt alle stjernene. Jeg ville gått rett til et aktivt supertungt svart hull», sier Beatriz Villarroel.

Hsiaos spekulasjoner er svært relevante for jakten på lyskilder som har forsvunnet. Astronomer har nemlig oppdaget at lyset fra slike supertunge svarte hull kan variere dramatisk i løpet av en periode på år eller tiår.

Forskerne har ikke full oversikt over de raske variasjonene, så de kan ikke utelukke at avanserte romsivilisasjoner håndterer svarte hull på måter som ligner magi for oss.

Forskerne ber oss om å hjelpe

I dag kartlegger teleskoper stjernehimmelen som aldri før, både når det gjelder stjernene i Melkeveien og fjerne galakser flere milliarder lysår ute i verdensrommet. Det øker sjansene for å finne ut om stjerner, aktive svarte hull eller hele galakser virkelig kan forsvinne på uforklarlig vis.

Men det er et praktisk problem. Datamengdene blir så enorme at det er nesten umulig å få oversikt over dem, selv når kraftige datamaskiner gjennomgår stjernekartene. Det forsøker VASCO-prosjektet å takle på to ulike måter.

For det første har de svenske forskerne åpnet en hjemmeside der amatørastronomer kan være med på å sammenligne de gamle fotografiene av stjernehimmelen med nyere kartlegginger. VASCO-prosjektet har foreløpig mottatt 120 000 henvendelser som vil bli undersøkt nærmere.

Beatriz Villarroel gleder seg over at mange av henvendelsene kommer fra unge mennesker som bor i fattige land, og som ikke har tilgang til moderne teleskoper. En mobiltelefon er nok til å være med på jakten på mystiske stjerner og E.T.

For det andre samarbeider Villarroel med matematikeren Kristiaan Pelckmans ved Uppsala-universitet i Sverige. Pelckmans utvikler dataprogrammer som bruker kunstig intelligens til å sammenligne stjernekart fra ulike perioder og finne alle endringer.

Selv om dagens kartlegginger av universet er mye mer omfattende, vil Samuel Oschin-teleskopets gamle stjernekart fortsatt være av uvurderlig verdi i jakten på lyskilder som forsvinner – og ikke bare fordi alderen gjør det mulig å følge utviklingen over en årrekke.

«Det hadde ikke vært mulig å lage et tilsvarende kart i dag, for nå er det fullt av satellitter og romskrot rundt jorden som kan gi forstyrrende lys. Samuel Oschin-teleskopet observerte den opprinnelige himmelen uten støy, og det gjør de gamle fotografiene unike», sier Beatriz Villarroel.

Den unge stjernejegeren vil nå sjekke om de ni uforklarlige prikkene kan skyldes en eller annen form for forurensning av den fotografiske platen som ingen har tenkt på enda. Hvis det ikke er tilfellet, er hun villig til å undersøke hypotesen om at romvesener var involvert 12. april 1950.