Naładowane cząsteczki przemieszczają się szybciej niż światło przez próżnię kwantową przestrzeni otaczającej pulsary. Nowe elektrony i protony latające pulsarami wytwarzają ultra jasne promienie gamma emitowane przez szybko wirujące gwiazdy neutronowe.
Te promienie gamma, zwane emisjami Czerenkowa, występują również w potężnych akceleratorach cząstek na Ziemi, takich jak Wielki Zderzacz Hadronów w pobliżu Genewy w Szwajcarii. Promienie są również źródłem niebieskawo-białej poświaty w wodach reaktora jądrowego.
Ale do tej pory nikt nie pomyślał, że emisje pulsarowe obejmują promieniowanie Czerenkowa.
Jest to częściowo spowodowane słynną teorią względności Alberta Einsteina, która utrzymuje, że nic nie może podróżować szybciej niż światło w próżni. Z powodu tych twierdzeń naukowcy wcześniej sądzili, że emisje Czerenkowa nie mogą wystąpić w próżni kwantowej przestrzeni otaczającej pulsary. Obszar ten jest w większości pozbawiony materii, ale jest domem dla upiornych cząstek kwantowych, które migoczą i znikają.
Czy to nowe badanie oznacza, że przełomowa teoria Einsteina została właśnie naruszona? Wcale nie, powiedział współautor badania Dino Jaroszyński, profesor fizyki na Uniwersytecie Strathclyde w Szkocji.
Pulsary wytwarzają miażdżąco silne pola elektromagnetyczne w próżni kwantowej otaczającej gwiazdy. Jaroszyński powiedział Live Science, że pola te wypaczają lub polaryzują próżnię, powodując w istocie progi zwalniające, które spowalniają lekkie cząstki. Tymczasem naładowane cząstki, takie jak protony i elektrony, zbliżają się przez te pola, mijając światło.
Gdy naładowane cząstki przelatują przez to pole, przemieszczają elektrony na swojej drodze i emitują promieniowanie, które gromadzi się w falę elektromagnetyczną. Fala ta, podobnie jak optyczna wersja boomu dźwiękowego, jest tym, co postrzegamy jako błysk gamma, zgodnie z oświadczeniem.
Jaroszyński powiedział, że zespół wciąż nie wie dokładnie, jak jasne są te błyski gamma.
„Wiemy, że w odpowiednich warunkach promieniowanie próżniowe Czerenkowa przyćmiewa promieniowanie synchrotronowe”, dodał, odnosząc się do innego rodzaju promieniowania emitowanego z pulsarów przez naładowane cząstki poruszające się po zakrzywionej ścieżce.
Naukowcy powiedzieli, że nowe odkrycia mogą mieć implikacje wykraczające poza pulsary.
„Jest to bardzo ekscytująca nowa prognoza, ponieważ może dostarczyć odpowiedzi na podstawowe pytania, takie jak skąd pochodzi blask promieniowania gamma w centrum galaktyk?” Jaroszyński powiedział w oświadczeniu. „Zapewnia nowy sposób testowania niektórych najbardziej podstawowych teorii nauki, przesuwając je do granic możliwości”.
Naukowcy opisali swoje odkrycia 25 kwietnia w czasopiśmie Physical Review Letters.
