Laddade partiklar rör sig snabbare än ljus genom kvantvakuumet i rymden som omger pulsars. När dessa elektroner och protoner flyger med pulsars, skapar de de ultrafria gammastrålar som släpps ut av de snabbt virvlande neutronstjärnorna, visar ny forskning.
Dessa gammastrålar, kallad Cherenkov-utsläpp, finns också i kraftfulla partikelacceleratorer på jorden, till exempel Large Hadron Collider nära Genève, Schweiz. Strålarna är också källan till den blåvita glöd i kärnreaktorns vatten.
Men fram till nu trodde ingen att utsläpp av pulsar bestod av Cherenkov-strålning.
Det beror delvis på Albert Einsteins berömda relativitetsteori, som säger att ingenting kan resa snabbare än ljus i ett vakuum. På grund av dessa förslag trodde forskare tidigare att Cherenkov-utsläpp inte kunde ske i kvantvakuumet i rymden som omger pulsarer. Det området är mestadels utan materia men hem för spöklika kvantpartiklar som flimrar in och ut ur existensen.
Så betyder den här nya forskningen att Einsteins landmärktsteori bara kränkte? Inte alls, sa studiens medförfattare Dino Jaroszynski, professor i fysik vid University of Strathclyde i Skottland.
Pulsarer skapar krossande starka elektromagnetiska fält i kvantvakuumet som omger stjärnorna. Dessa fält varpar, eller polariserar, vakuumet och skapar i huvudsak hastighetsbultar som bromsar ljuspartiklar, berättade Jaroszynski till Live Science. Samtidigt zoomar laddade partiklar som protoner och elektroner genom dessa fält och springer förbi ljus.
När laddade partiklar flyger genom detta fält förskjuter de elektroner längs deras bana och avger strålning, som samlas in i en elektromagnetisk våg. Denna våg, som en optisk version av en sonisk bom, är vad vi ser som gammastrålblixten, enligt ett uttalande.
Teamet vet fortfarande inte exakt hur ljusa dessa gammastrålar är, sa Jaroszynski.
"Det vi vet är att under de rätta förhållandena övervakar Cherenkov-strålning synkrotronstrålning," tillade han och hänvisade till en annan typ av strålning som avges från pulsars av laddade partiklar som rör sig längs en krökt bana.
Men de nya resultaten kan få konsekvenser utöver pulsars, sade forskarna.
"Detta är en väldigt spännande ny förutsägelse eftersom den kan ge svar på grundläggande frågor såsom vad är ursprunget till gammastrålglöd i centrum av galaxerna?" Jaroszynski sa i uttalandet. "Det ger ett nytt sätt att testa några av de mest grundläggande vetenskapsteorierna genom att pressa dem till sina gränser."
Forskarna rapporterade sina resultat 25 april i tidskriften Physical Review Letters.
