Что общего между черными дырами, магнитарами и сверхновыми? Все они излучают рентгеновские лучи. И мы многое не понимаем о том, как черные дыры искажают пространство-время вокруг них, или как магнитары влияют на их окружение, или как космические лучи ускоряются от ударов в остатках сверхновых. Предложенная новая миссия НАСА под названием «Гравитация и экстремальный магнетизм» (GEMS) будет использовать новую технику для изучения того, что было недостижимо до сих пор. GEMS не будет изучать рентгеновское излучение этих объектов напрямую, но создаст картину косвенно, измеряя поляризацию рентгеновских лучей, испускаемых этими насильственными областями.
Никакая текущая миссия не имеет разрешения сделать это, или в случае визуализации магнитного поля, просто не может сделать это, потому что магнитные поля невидимы.
Рентгеновские лучи очень мощные, и, как и весь свет, рентгеновские лучи имеют вибрирующее электрическое поле. Когда свет свободно перемещается в пространстве, он может вибрировать в любом направлении. Однако при определенных условиях он становится поляризованным, то есть вынужден вибрировать только в одном направлении. Это происходит, например, когда свет рассеивается на поверхности.
Аналогичным образом мы используем поляризованные очки для уменьшения бликов на дороге. Яркий свет - это просто свет, который поляризовался, рассеиваясь от дороги. Очки сделаны, чтобы блокировать поляризованный свет, поэтому они устраняют блики.
«GEMS будет первой миссией, предназначенной только для измерения поляризации этих рентгеновских лучей, что позволит нам беспрецедентно исследовать эти экзотические места», - сказал главный исследователь GEMS доктор Джин Суонк из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте. Мд.
GEMS была предложена как часть программы NASA Explorer и была выбрана в качестве одной из шести миссий для детального изучения концепции. НАСА выберет два из шести для разработки весной 2009 года. Одну выбранную миссию планируется запустить в 2012 году, а другую - в 2015 году.
«GEMS будет в состоянии различить формы излучающего рентгеновское излучение вещества, захваченного вблизи черных дыр, лучше, чем существующие миссии - в частности, ограничено ли вещество вокруг черной дыры плоским диском или надувается в сферу, или брызгает в самолете », сказал Суонк.
«Поскольку рентгеновские лучи поляризованы пространством, циркулирующим вокруг вращающейся черной дыры, GEMS также предоставляет метод определения вращения черной дыры, независимый от других методов, который необходим для проверки их точности», - сказал Свонк.
Сердцем GEMS будет небольшая камера, заполненная газом. Когда рентгеновские лучи проходят через газ, они выпускают облако электронов на своем пути. Поскольку электроны имеют тенденцию двигаться в том же направлении, что и электрическое поле, создаваемое рентгеновским излучением, прибор будет измерять электронное облако, чтобы определить направление электрического поля рентгеновского излучения, которое совпадает с его поляризацией.
Оригинальный источник новостей: PhysOrg
