Astronomer har opdaget en gammastrålekilde på himlen, der fungerer som et naturligt ur. Med hver bane flyver det sorte hul gennem den blå stjerners stjernevind og accelererer partikler til gammastråleniveauer. Dette er første gang, at en kilde til gammastråler opdages med en sådan regelmæssig tidsplan.
Astronomer, der bruger H.E.S.S. teleskoper har opdaget det første nogensinde modulerede signal fra rummet i Very High Energy Gamma Rays - det mest energiske sådant signal, der nogensinde er observeret. Regelmæssige signaler fra rummet har været kendt siden 1960'erne, hvor den første radiopulsar (kaldet Little Green Men-1 for sin regelmæssige art) blev opdaget. Dette er første gang, der er set et signal ved så høje energier - 100.000 gange højere end tidligere kendt - og rapporteres i dag (24. november) i Journal Astronomy and Astrophysics.
Signalet kommer fra et system kaldet LS 5039, som blev opdaget af H.E.S.S. hold i 2005. LS5039 er et binært system dannet af en massiv blå stjerne (20 gange solens masse) og en ukendt genstand, muligvis et sort hul. De to objekter kredser hinanden på meget kort afstand og varierer mellem kun 1/5 og 2/5 af jordens adskillelse fra solen, med en bane afsluttet hver fjerde dag.
”Den måde, hvorpå gammastrålesignalet varierer, gør LS5039 til et unikt laboratorium til undersøgelse af partikelacceleration i nærheden af kompakte genstande som sorte huller.” Forklarede Dr. Paula Chadwick fra University of Durham, et britisk holdmedlem i H.E.S.S.
Forskellige mekanismer kan påvirke gammastrålesignalet, der når Jorden, og ved at se, hvordan signalet varierer, kan astronomer lære meget om binære systemer som LS 5039 og også de effekter, der finder sted i nærheden af sorte huller.
Når den dykker mod den blå-gigantiske stjerne, udsættes den kompakte ledsager for den stærke stjernernes 'vind' og det intense lys, der udstråles af stjernen, hvilket på den ene side gør det muligt for partikler at blive accelereret til høje energier, men samtidig gøre det bliver stadig vanskeligere for gammastråler produceret af disse partikler at flygte, afhængigt af systemets orientering i forhold til os. Samspillet mellem disse to effekter er roden til det komplekse moduleringsmønster.
Gamma-ray signalet er stærkest, når den kompakte genstand (menes at være et sort hul) er foran stjernen set fra Jorden og svagest når den er bag stjernen. Gamma-strålene antages at være produceret som partikler, der accelereres i stjernens atmosfære (stjernevinden) interagerer med det kompakte objekt. Det kompakte objekt fungerer som en sonde af stjernens miljø og viser, hvordan magnetfeltet varierer afhængigt af afstanden fra stjernen ved at spejle disse ændringer i gammastrålesignalet.
Derudover tilføjer en geometrisk effekt en yderligere modulation til strømmen af gammastråler observeret fra Jorden. Vi ved, siden Einstein afledte sin berømte ligning (E = mc2), at stof og energi er ækvivalente, og at par af partikler og antipartikler gensidigt kan udslette for at give lys. Når meget energiske gammastråler møder lyset fra en massiv stjerne symmetrisk, kan de omdannes til stof (et elektron-positron-par i dette tilfælde). Så lyset fra stjernen ligner for gammastråler en tåge, der maskerer kilden til gammastrålene, når det kompakte objekt er bag stjernen og delvis formørker kilden. "Den periodiske absorption af gammastråler er en dejlig illustration af produktionen af stof-antimaterielle par ved lys, skønt den også skjuler udsigten til partikelacceleratoren i dette system" sagde Guillaume Dubus, Astrophysical Laboratory i Grenoble Observatory, LAOG.
Original kilde: PPARC nyhedsmeddelelse
