Astronomi su na nebu otkrili izvor gama zraka koji djeluje poput prirodnog sata. Sa svakom orbitom crna rupa leti kroz zvjezdani vjetar plave zvijezde i ubrzava čestice do razine gama zraka. Ovo je prvi put da je otkriven izvor gama zraka s takvim redovitim rasporedom.
Astronomi koji koriste H.E.S.S. teleskopi su otkrili prvi ikad modulirani signal iz svemira u vrlo visokoj energetskoj gama zraci - najenergičniji takav signal ikad promatran. Redovni signali iz svemira poznati su od 1960-ih, kada je otkriven prvi radio pulsar (nadimak Mali zeleni ljudi-1 po svojoj redovitoj prirodi). Ovo je prvi put da je signal viđen na tako velikim energijama - 100 000 puta većim od ranije poznatih - i o tome se izvještava danas (24. studenoga) u časopisu Astronomy and Astrophysics.
Signal dolazi iz sustava zvanog LS 5039 koji je otkrio H.E.S.S. tim 2005. godine. LS5039 je binarni sustav formiran od masivne plave zvijezde (20 puta veće od Sunca) i nepoznatog objekta, možda crne rupe. Dva objekta orbitiraju jedan na drugom na vrlo maloj udaljenosti, u razmaku između samo 1/5 i 2/5 odvajanja Zemlje od Sunca, s tim da se jedna orbita ispunjava svaka četiri dana.
"Način na koji varira signal gama zraka čini LS5039 jedinstvenom laboratorijom za proučavanje ubrzanja čestica u blizini kompaktnih objekata kao što su crne rupe." Objasnio je dr. Paula Chadwick sa Sveučilišta u Durhamu, članica britanskog tima H.E.S.S.
Različiti mehanizmi mogu utjecati na signal gama zraka koji stiže do Zemlje i vidjevši kako signal varira, astronomi mogu puno naučiti o binarnim sustavima kao što je LS 5039, kao i učincima koji se događaju u blizini crnih rupa.
Dok se vozi prema zvijezdi plavog diva, kompaktni je suparnik izložen jakom zvjezdanom 'vjetru' i jakom svjetlu koje zrači zvijezda, što omogućuje da se s jedne strane čestice ubrzavaju do visokih energija, ali istovremeno čineći sve je teže gama zrakama koje proizvode ove čestice da pobjegnu, ovisno o orijentaciji sustava u odnosu na nas. Međusobna interakcija ova dva efekta je u korijenu složenog modulacijskog obrasca.
Signal gama zraka najjači je kada je kompaktni objekt (za koji se misli da je crna rupa) ispred zvijezde što se vidi sa Zemlje, a najslabiji kada je iza zvijezde. Smatra se da gama zrake nastaju kao čestice koje se ubrzavaju u atmosferi zvijezde (zvjezdani vjetar) koji djeluju u interakciji s kompaktnim objektom. Kompaktni objekt djeluje kao sonda oko zvijezde, pokazujući kako magnetsko polje varira ovisno o udaljenosti od zvijezde zrcalivši te promjene u signalu gama zraka.
Pored toga, geometrijski učinak dodaje daljnju modulaciju fluksa gama zraka opaženih sa Zemlje. Znamo otkad je Einstein izveo svoju čuvenu jednadžbu (E = mc2) da su materija i energija jednaki, te da se parovi čestica i antičestica mogu međusobno uništiti da bi se svjetlo. Simetrično, kada se vrlo energične gama zrake susreću sa svjetlošću ogromne zvijezde, one se mogu pretvoriti u materiju (par elektrona-pozitrona u ovom slučaju). Dakle, svjetlost iz zvijezde nalikuje gama zracima magli koja maskira izvor gama zraka kada je kompaktni objekt iza zvijezde, djelomično pomračujući izvor. "Periodična apsorpcija gama zraka lijep je prikaz proizvodnje parova antimaterijskih tvari svjetlom, mada također zatamnjuje pogled na akcelerator čestica u ovom sustavu", rekao je Guillaume Dubus, Astrofizički laboratorij Opservatorija Grenoble, LAOG.
Izvorni izvor: PPARC News Release
