Astronomer har oppdaget en gammastrålekilde på himmelen som fungerer som en naturlig klokke. Med hver bane flyr det sorte hullet gjennom den blå stjernens stjernevind, og akselererer partikler til gammastrålenivå. Dette er første gang en kilde til gammastråler blir oppdaget med en så vanlig plan.
Astronomer som bruker H.E.S.S. teleskoper har oppdaget det første modulerte signalet fra verdensrommet i Very High Energy Gamma Rays - det mest energiske signalet som noen gang er observert. Regelmessige signaler fra verdensrommet har vært kjent siden 1960-tallet, da den første radiopulsaren (kallenavnet Little Green Men-1 for sin vanlige art) ble oppdaget. Dette er første gang et signal har blitt sett på så høye energier - 100 000 ganger høyere enn tidligere kjent - og rapporteres i dag (24. november) i Journal Astronomy and Astrophysics.
Signalet kommer fra et system kalt LS 5039 som ble oppdaget av H.E.S.S. team i 2005. LS5039 er et binært system dannet av en massiv blå stjerne (20 ganger solens masse) og en ukjent gjenstand, muligens et svart hull. De to objektene går i bane rundt hverandre på veldig kort avstand, og varierer mellom bare 1/5 og 2/5 av jordens separasjon fra sola, med en bane fullført hver fjerde dag.
"Måten som gammastrålesignal varierer på, gjør LS5039 til et unikt laboratorium for å studere partikkelakselerasjon i nærheten av kompakte gjenstander som sorte hull." Forklarte dr. Paula Chadwick fra University of Durham, et britisk teammedlem i H.E.S.S.
Ulike mekanismer kan påvirke gammastrålesignalet som når jorden, og ved å se hvordan signalet varierer, kan astronomer lære mye om binære systemer som LS 5039 og også effektene som skjer i nærheten av sorte hull.
Når den dykker mot den blå-gigantiske stjernen, blir den kompakte følgesvennen utsatt for den sterke stjernen 'vinden' og det intense lyset som utstråles av stjernen, og på den ene siden lar partikler akselereres til høye energier, men samtidig det blir stadig vanskeligere for gammastråler produsert av disse partiklene å slippe ut, avhengig av orienteringen til systemet i forhold til oss. Samspillet mellom disse to effektene er roten til det komplekse modulasjonsmønsteret.
Gamma-ray signalet er sterkest når den kompakte gjenstanden (antas å være et svart hull) er foran stjernen sett fra jorden og svakest når den er bak stjernen. Gamma-strålene antas å være produsert som partikler som er akselerert i stjernens atmosfære (stjernevinden) samhandler med det kompakte objektet. Det kompakte objektet fungerer som en sonde fra stjernens miljø, og viser hvordan magnetfeltet varierer avhengig av avstand fra stjernen ved å speile de endringene i gammastrålesignalet.
I tillegg tilfører en geometrisk effekt en ytterligere modulasjon til strømmen av gammastråler observert fra jorden. Vi vet siden Einstein avledet sin berømte ligning (E = mc2) at materie og energi er ekvivalente, og at par av partikler og antipartikler gjensidig kan utslette for å gi lys. Når veldig energiske gammastråler møter lyset fra en massiv stjerne symmetrisk, kan de konverteres til materie (et elektron-positron-par i dette tilfellet). Så ligner lyset fra stjernen, for gammastråler, en tåke som maskerer kilden til gammastrålene når det kompakte objektet er bak stjernen, og delvis formørker kilden. "Den periodiske absorpsjonen av gammastråler er en fin illustrasjon av produksjonen av materie-antimaterielle par ved lys, selv om den også skjuver utsikten til partikkelakseleratoren i dette systemet," sier Guillaume Dubus, Astrophysical Laboratory i Grenoble Observatory, LAOG.
Originalkilde: PPARC News Release
