Hvad har sorte huller, magnetarer og supernovaer til fælles? De udsender alle røntgenstråler. Og der er meget, vi ikke forstår om, hvordan sorte huller forvrider rumtiden omkring dem, eller hvordan magnetar påvirker deres omgivelser, eller hvordan kosmiske stråler fremskyndes af stød i supernovarester. En foreslået ny NASA-mission kaldet Gravity and Extreme Magnetism (GEMS), vil bruge en ny teknik til at studere, hvad der hidtil har været uopnåeligt. GEMS vil ikke studere røntgenemissionen af disse objekter direkte, men vil opbygge et billede indirekte ved at måle polariseringen af røntgenstråler udsendt fra disse voldelige regioner.
Ingen nuværende mission har beslutning om at gøre dette, eller i tilfælde af magnetfeltafbildning kan de simpelthen ikke gøre dette, fordi magnetiske felter er usynlige.
Røntgenstråler er meget kraftige, og ligesom alt lys har røntgenstråler et vibrerende elektrisk felt. Når lys bevæger sig frit gennem rummet, kan det vibrere i enhver retning. Under visse betingelser bliver det imidlertid polariseret, hvilket betyder, at det tvinges til at vibrere i kun en retning. Dette sker, når for eksempel lys spreder sig ud af en overflade.
På lignende måde bruger vi polariserede briller til at reducere vejens blænding. Blændingen er simpelthen lys, der er blevet polariseret ved at sprede sig væk fra vejen. Brillerne er lavet til at blokere polariseret lys, så de fjerner blænding.
"GEMS vil være den første mission, der netop er beregnet til at måle polariseringen af disse røntgenstråler, som vil gøre det muligt for os at udforske disse eksotiske steder på en hidtil uset måde," sagde GEMS Principal Investigator Dr. Jean Swank fra NASA's Goddard Space Flight Center i Greenbelt , Md.
GEMS blev foreslået som en del af NASAs Explorer-program og blev valgt som en af seks missioner til en detaljeret konceptundersøgelse. NASA vælger to af de seks til udvikling i foråret 2009. En udvalgt mission er planlagt til lancering i 2012, og den anden er planlagt til lancering i 2015.
”GEMS vil være i stand til at fortælle formerne for den røntgenstråleemission, der er fanget i nærheden af sorte huller bedre, end eksisterende missioner kan - især om materie omkring et sort hul er begrænset til en flad disk eller pustet ind i en kugle eller sprøjtning ud i en jet, ”sagde Swank.
”Da røntgenstråler er polariseret af det rum, der virvler rundt om et roterende sort hul, giver GEMS også en metode til bestemmelse af sort hulspin uafhængigt af andre teknikker, som er nødvendigt for at kontrollere deres nøjagtighed,” sagde Swank.
Hjertet i GEMS vil være et lille kammer fyldt med gas. Når røntgenstråler bevæger sig gennem gassen, frigiver de en sky af elektroner langs deres vej. Da elektronerne har en tendens til at bevæge sig i samme retning som det elektriske felt, der er produceret af røntgenstrålen, vil instrumentet måle elektronskyen for at få retningen til røntgens elektriske felt, hvilket er det samme som dets polarisering.
Original nyhedskilde: PhysOrg
