Hva har sorte hull, magnetar og supernovaer til felles? De avgir alle røntgenstråler. Og det er mye vi ikke forstår om hvordan sorte hull forvrenger romtiden rundt dem, eller hvordan magnetar påvirker omgivelsene, eller hvordan kosmiske stråler akselereres av støt i supernova-rester. Et foreslått nytt NASA-oppdrag kalt Gravity and Extreme Magnetism (GEMS), vil bruke en ny teknikk for å studere det som hittil har vært uoppnåelig. GEMS vil ikke studere røntgenutslippet av disse objektene direkte, men vil bygge opp et bilde indirekte ved å måle polarisering av røntgenstråler som sendes ut fra disse voldelige regionene.
Ingen nåværende oppdrag har oppløsning for å gjøre dette, eller i tilfelle av magnetfeltavbildning, kan du ganske enkelt ikke gjøre dette fordi magnetiske felt er usynlige.
Røntgenstråler er veldig kraftige, og som alle lys har røntgenstråler et vibrerende elektrisk felt. Når lys beveger seg fritt gjennom rommet, kan det vibrere i alle retninger. Under visse forhold blir den imidlertid polarisert, noe som betyr at den blir tvunget til å vibrere i bare en retning. Dette skjer når lys for eksempel sprer seg ut av en overflate.
På lignende måte bruker vi polariserte briller for å redusere gjenskinn fra veien. Blendingen er ganske enkelt lys som har blitt polarisert ved å spre seg av veien. Brillene er laget for å blokkere polarisert lys, slik at de eliminerer gjenskinnet.
"GEMS vil være det første oppdraget som er designet for bare å måle polarisering av disse røntgenbildene, som vil gjøre det mulig for oss å utforske disse eksotiske stedene på en enestående måte," sa GEMS hovedetterforsker Dr. Jean Swank fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt , Md.
GEMS ble foreslått som en del av NASAs Explorer-program, og ble valgt som et av seks oppdrag for en detaljert konseptstudie. NASA velger to av de seks for utvikling våren 2009. Det ene planlagte oppdraget er planlagt lansert i 2012, og det andre er planlagt å bli lansert i 2015.
“GEMS vil kunne fortelle formene på den røntgenstråle som er fanget i nærheten av sorte hull bedre enn eksisterende oppdrag kan - spesielt om materie rundt et svart hull er begrenset til en flat skive eller puffet inn i en sfære eller spruter ut i en jet, ”sa Swank.
"Siden røntgenstråler er polarisert av plassen som virvler rundt et snurrende svart hull, gir GEMS også en metode for å bestemme svart hullspinn uavhengig av andre teknikker, som er nødvendig for å sjekke nøyaktigheten deres," sa Swank.
Hjertet til GEMS vil være et lite kammer fylt med gass. Når røntgenstråler beveger seg gjennom gassen, slipper de en sky av elektroner langs veien. Siden elektronene har en tendens til å bevege seg i samme retning som det elektriske feltet produsert av røntgenstrålen, vil instrumentet måle elektronskyen for å få retningen til røntgens elektriske felt, som er det samme som dets polarisering.
Original nyhetskilde: PhysOrg
