Co mają wspólnego czarne dziury, magnetary i supernowe? Wszystkie emitują promienie rentgenowskie. I wiele nie rozumiemy na temat tego, jak czarne dziury zniekształcają czasoprzestrzeń wokół nich, jak magnetary wpływają na ich otoczenie lub jak promienie kosmiczne są przyspieszane przez wstrząsy w pozostałościach supernowych. Proponowana nowa misja NASA o nazwie Gravity and Extreme Magnetism (GEMS) wykorzysta nową technikę do zbadania tego, co do tej pory było nieosiągalne. GEMS nie bada emisji promieniowania rentgenowskiego tych obiektów bezpośrednio, ale utworzy obraz pośrednio, mierząc polaryzację promieni rentgenowskich emitowanych z tych gwałtownych obszarów.
Żadna obecna misja nie ma takiej rozdzielczości, a w przypadku obrazowania pola magnetycznego po prostu nie można tego zrobić, ponieważ pola magnetyczne są niewidoczne.
Promienie rentgenowskie są bardzo silne i jak każde światło, promienie rentgenowskie mają wibrujące pole elektryczne. Kiedy światło swobodnie przemieszcza się w przestrzeni, może wibrować w dowolnym kierunku. Jednak w pewnych warunkach staje się spolaryzowany, co oznacza, że jest zmuszony wibrować tylko w jednym kierunku. Dzieje się tak, gdy na przykład światło rozprasza się na powierzchni.
W podobny sposób używamy spolaryzowanych okularów w celu zmniejszenia olśnienia na drodze. Olśnienie to po prostu światło, które zostało spolaryzowane przez rozproszenie z drogi. Okulary mają blokować spolaryzowane światło, dzięki czemu eliminują odblaski.
„GEMS będzie pierwszą misją zaprojektowaną właśnie do pomiaru polaryzacji tych promieni rentgenowskich, która pozwoli nam badać te egzotyczne miejsca w niespotykany dotąd sposób” - powiedział główny badacz GEMS dr Jean Swank z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt , Md.
GEMS został zaproponowany jako część programu Explorer NASA i został wybrany jako jedna z sześciu misji szczegółowego studium koncepcyjnego. NASA wybierze dwa z sześciu do opracowania wiosną 2009 roku. Jedna wybrana misja ma się rozpocząć w 2012 roku, a druga w 2015 roku.
„GEMS będzie w stanie lepiej określić kształty emitującej promieniowanie rentgenowskie uwięzione w pobliżu czarnych dziur lepiej niż istniejące misje - w szczególności to, czy materia wokół czarnej dziury jest ograniczona do płaskiego dysku, nadmuchana w kulę lub wypływa w odrzutowcu - powiedział Swank.
„Ponieważ promienie rentgenowskie są spolaryzowane przez przestrzeń wirującą wokół wirującej czarnej dziury, GEMS zapewnia również metodę określania spinów czarnej dziury niezależnie od innych technik, które są potrzebne do sprawdzenia ich dokładności”, powiedział Swank.
Sercem GEMS będzie mała komora wypełniona gazem. Promienie rentgenowskie przemieszczają się przez gaz, uwalniając chmurę elektronów na swojej drodze. Ponieważ elektrony mają tendencję do poruszania się w tym samym kierunku, co pole elektryczne wytwarzane przez promieniowanie rentgenowskie, przyrząd mierzy chmurę elektronów, aby uzyskać kierunek pola elektrycznego promieniowania rentgenowskiego, które jest takie samo jak jego polaryzacja.
Oryginalne źródło wiadomości: PhysOrg
