Astronomer har upptäckt en gammastrålekälla på himlen som fungerar som en naturlig klocka. Med varje bana flyger det svarta hålet genom den blå stjärnans stjärnvind och accelererar partiklar till gammastrålnivåer. Detta är första gången en källa till gammastrålar har upptäckts med ett så regelbundet schema.
Astronomer som använder H.E.S.S. teleskop har upptäckt den första modulerade någonsin från rymden i Very High Energy Gamma Rays - den mest energiska sådan signal som någonsin har observerats. Regelbundna signaler från rymden har varit kända sedan 1960-talet, då den första radiopulsaren (smeknamnet Little Green Men-1 för dess regelbundna natur) upptäcktes. Detta är första gången en signal har sett så höga energier - 100 000 gånger högre än tidigare känt - och rapporteras idag (24 november) i Journal Astronomy and Astrophysics.
Signalen kommer från ett system som heter LS 5039 som upptäcktes av H.E.S.S. team 2005. LS5039 är ett binärt system bildat av en massiv blå stjärna (20 gånger solens massa) och ett okänt föremål, eventuellt ett svart hål. De två föremålen kretsar runt varandra på mycket kort avstånd och varierar mellan endast 1/5 och 2/5 av jordens separering från solen, med en bana fullbordad var fjärde dag.
"Det sätt på vilket gammastrålningssignalen varierar gör LS5039 till ett unikt laboratorium för att studera partikelacceleration nära kompakta föremål som svarta hål." Förklarade Dr. Paula Chadwick från University of Durham, en brittisk teammedlem i H.E.S.S.
Olika mekanismer kan påverka gammastrålningssignalen som når jorden och genom att se hur signalen varierar kan astronomer lära sig mycket om binära system som LS 5039 och även de effekter som sker nära svarta hål.
När den dyker mot den blågigantiska stjärnan utsätts den kompakta följeslagaren för den starka stjärnavinden och det intensiva ljuset som utstrålas av stjärnan, vilket gör att partiklar å ena sidan kan accelereras till höga energier, men samtidigt det blir allt svårare för gammastrålar som produceras av dessa partiklar att fly, beroende på systemets orientering med avseende på oss. Samspelet mellan dessa två effekter är roten till det komplexa moduleringsmönstret.
Gamma-ray-signalen är starkast när det kompakta föremålet (som tros vara ett svart hål) är framför stjärnan sett från jorden och svagast när det är bakom stjärnan. Gammastrålarna tros produceras som partiklar som accelereras i stjärnans atmosfär (stellarvinden) interagerar med det kompakta föremålet. Det kompakta objektet fungerar som en sond för stjärnans miljö, och visar hur magnetfältet varierar beroende på avståndet från stjärnan genom att spegla dessa förändringar i gammastrålningssignalen.
Dessutom ger en geometrisk effekt en ytterligare modulering till flödet av gammastrålar som observerats från jorden. Vi vet sedan Einstein härledde sin berömda ekvation (E = mc2) att materia och energi är ekvivalenta, och att par av partiklar och antipartiklar ömsesidigt kan förintas för att ge ljus. Symmetriskt, när mycket energiska gammastrålar möter ljuset från en massiv stjärna, kan de omvandlas till materia (ett elektronpositronpar i detta fall). Så, ljuset från stjärnan liknar, för gammastrålar, en dimma som maskerar källan till gammastrålarna när det kompakta föremålet är bakom stjärnan och delvis förmörker källan. "Den periodiska absorptionen av gammastrålar är en fin illustration av produktionen av materia-antimateriella par med ljus, även om den också döljer utsikten till partikelacceleratorn i detta system", säger Guillaume Dubus, Astrophysical Laboratory i Grenoble Observatory, LAOG.
Originalkälla: PPARC-nyhetsmeddelande
