Ladede partikler beveger seg raskere enn lys gjennom kvantevakuumet i rommet som omgir pulsarer. Når disse elektronene og protonene flyr av pulsarer, skaper de ultralette gammastrålinger som sendes ut av de raskt virvlende nøytronstjernene, viser ny forskning.
Disse gammastrålene, kalt Cherenkov-utslipp, finnes også i kraftige partikkelakseleratorer på jorden, for eksempel Large Hadron Collider nær Genève, Sveits. Strålene er også kilden til den blåhvite gløden i vannet i en atomreaktor.
Men til nå var det ingen som trodde at pulsarutslippene besto av Cherenkov-stråling.
Det er delvis på grunn av Albert Einsteins berømte relativitetsteori, som hevder at ingenting kan reise raskere enn lys i et vakuum. På grunn av disse påstandene trodde forskere tidligere at Cherenkov-utslipp ikke kunne skje i kvantevakuumet i rommet som omgir pulsarer. Dette området er for det meste blottet for materie, men hjem til spøkelsesrike kvantepartikler som flimrer inn og ut av eksistensen.
Så betyr denne nye forskningen at Einsteins landemerketeori nettopp ble krenket? Ikke i det hele tatt, sa studieforfatter Dino Jaroszynski, professor i fysikk ved University of Strathclyde i Skottland.
Pulsarer skaper knusende sterke elektromagnetiske felt i kvantevakuumet som omgir stjernene. Disse feltene forvrenger eller polariserer vakuumet, og skaper i det vesentlige fartshumper som bremser lyspartikler, fortalte Jaroszynski til Live Science. I mellomtiden zoomer ladede partikler som protoner og elektroner gjennom disse feltene og løper forbi lys.
Når ladede partikler flyr gjennom dette feltet, fortrenger de elektroner langs deres bane og avgir stråling, som samles til en elektromagnetisk bølge. Denne bølgen, som en optisk versjon av en lydbom, er det vi ser på gammastråleblitz, ifølge en uttalelse.
Teamet vet fremdeles ikke nøyaktig hvor lyse disse gammastrålingene er, sa Jaroszynski.
"Det vi vet er at under de riktige forhold overgår vakuum Cherenkov-stråling synkrotronstråling," la han til, og refererte til en annen type stråling som sendes ut fra pulsarer av ladede partikler som beveger seg langs en buet bane.
Men de nye funnene kan ha konsekvenser utover pulsarer, sa forskerne.
"Dette er en veldig spennende ny prediksjon fordi den kan gi svar på grunnleggende spørsmål, for eksempel hva som er opprinnelsen til gammastråle-glødet i sentrum av galakser?" Jaroszynski sa i uttalelsen. "Det gir en ny måte å teste noen av de mest grunnleggende vitenskapsteoriene ved å presse dem til sine begrensninger."
Forskerne rapporterte om funnene sine 25. april i tidsskriftet Physical Review Letters.
