Astronomii au descoperit pe cer o sursă de raze gamma care acționează ca un ceas natural. Cu fiecare orbită, gaura neagră trece prin vântul stelar al stelei albastre și accelerează particulele până la nivelurile razei gamma. Este pentru prima dată când a fost descoperită o sursă de raze gamma cu un program atât de regulat.
Astronomii care folosesc H.E.S.S. telescoapele au descoperit primul semnal modulat din spațiu în raze de gamă cu energie foarte mare - cel mai energic astfel de semnal observat vreodată. Semnalele regulate din spațiu sunt cunoscute încă din anii 1960, când a fost descoperit primul pulsar radio (poreclit Little Green Men-1 pentru natura sa obișnuită). Aceasta este prima dată când un semnal a fost văzut la astfel de energii ridicate - de 100.000 de ori mai mare decât se știa anterior - și este raportat astăzi (24 noiembrie) în Jurnalul Astronomie și Astrofizică.
Semnalul provine de la un sistem numit LS 5039, care a fost descoperit de H.E.S.S. echipa din 2005. LS5039 este un sistem binar format dintr-o stea albastră masivă (de 20 de ori mai mare decât Soarele) și un obiect necunoscut, eventual o gaură neagră. Cele două obiecte orbitează reciproc la distanță foarte scurtă, variind între doar 1/5 și 2/5 din separarea Pământului de Soare, cu o orbită completată la fiecare patru zile.
„Modul în care variază semnalul de raze gamma face din LS5039 un laborator unic pentru studierea accelerației particulelor în apropierea obiectelor compacte, cum ar fi găurile negre.” A explicat dr. Paula Chadwick de la Universitatea din Durham, membru al echipei britanice a H.E.S.S.
Diferite mecanisme pot afecta semnalul cu raze gamma care ajunge pe Pământ și văzând cum variază semnalul, astronomii pot afla foarte multe despre sistemele binare precum LS 5039 și, de asemenea, despre efectele care au loc în apropierea găurilor negre.
Pe măsură ce se îndreaptă spre steaua uriașă-albastră, tovarășul compact este expus la „vântul” stelar puternic și la lumina intensă radiată de stea, permițând pe de o parte particulele să fie accelerate la energii ridicate, dar în același timp făcând este din ce în ce mai dificil să scape razele gamma produse de aceste particule, în funcție de orientarea sistemului față de noi. Interacțiunea acestor două efecte stă la baza modelului complex de modulare.
Semnalul cu raze gamma este cel mai puternic atunci când obiectul compact (considerat a fi o gaură neagră) este în fața stelei așa cum este văzut de pe Pământ și cel mai slab atunci când se află în spatele stelei. Se consideră că razele gamma sunt produse ca particule care sunt accelerate în atmosfera stelelor (vântul stelar) interacționează cu obiectul compact. Obiectul compact acționează ca o sondă a mediului stelei, arătând modul în care câmpul magnetic variază în funcție de distanța față de stea, reflectând acele modificări ale semnalului de raze gamma.
În plus, un efect geometric adaugă o modificare suplimentară fluxului de raze gamma observate de pe Pământ. Știm de când Einstein a derivat faimoasa sa ecuație (E = mc2) că materia și energia sunt echivalente și că perechile de particule și antiparticule se pot anihila reciproc pentru a da lumină. Simetric, când razele gamma foarte energice întâlnesc lumina dintr-o stea masivă, ele pot fi transformate în materie (o pereche electron-pozitron în acest caz). Deci, lumina de la stea seamănă cu raze gamma, o ceață care maschează sursa razelor gamma atunci când obiectul compact se află în spatele stelei, eclipsând parțial sursa. „Absorbția periodică a razelor gamma este o ilustrație frumoasă a producției de perechi materie-antimaterie prin lumină, deși ascunde și viziunea asupra acceleratorului de particule din acest sistem”, a declarat Guillaume Dubus, Laboratorul Astrofizic al Observatorului Grenoble, LAOG.
Sursa originală: Comunicat de presă PPARC
