Заряженные частицы движутся быстрее света через квантовый вакуум пространства, окружающего пульсары. Как показывают новые исследования, поскольку эти электроны и протоны летят на пульсарах, они создают сверхяркие гамма-вспышки, испускаемые быстро вращающимися нейтронными звездами.
Эти гамма-лучи, называемые черенковскими излучениями, также обнаруживаются в мощных ускорителях частиц на Земле, таких как Большой адронный коллайдер вблизи Женевы, Швейцария. Лучи также являются источником голубовато-белого свечения в водах ядерного реактора.
Но до сих пор никто не думал, что выбросы пульсаров состоят из черенковской радиации.
Отчасти это связано с известной теорией относительности Альберта Эйнштейна, которая утверждает, что ничто не может путешествовать быстрее, чем свет в вакууме. Из-за этих предположений ученые ранее думали, что черенковские выбросы не могут происходить в квантовом вакууме космических пульсаров. Эта область в основном лишена материи, но здесь обитают призрачные квантовые частицы, которые вспыхивают и исчезают из существования.
Значит, это новое исследование означает, что теория ориентира Эйнштейна была просто нарушена? Совсем нет, сказал соавтор исследования Дино Ярошинский, профессор физики в Университете Стратклайда в Шотландии.
Пульсары создают чрезвычайно сильные электромагнитные поля в квантовом вакууме, окружающем звезды. Эти поля деформируют или поляризуют вакуум, создавая, в сущности, скачки скорости, которые замедляют легкие частицы, сказал Ярошинский в интервью Live Science. Между тем заряженные частицы, такие как протоны и электроны, пронизывают эти поля, проносясь мимо света.
Когда заряженные частицы летят через это поле, они смещают электроны вдоль своего пути и испускают излучение, которое собирается в электромагнитную волну. Согласно заявлению, эта волна, как оптическая версия звукового удара, является тем, что мы видим как гамма-вспышка.
По словам Ярошинского, команда до сих пор не знает точно, насколько ярки эти гамма-вспышки.
«Что мы знаем, так это то, что при правильных условиях вакуумное черенковское излучение затмевает синхротронное излучение», - добавил он, имея в виду другой тип излучения, которое испускается из пульсаров заряженными частицами, движущимися по криволинейной траектории.
Но новые результаты могут иметь последствия не только для пульсаров, считают исследователи.
«Это очень интересное новое предсказание, потому что оно может дать ответы на основные вопросы, такие как происхождение гамма-излучения в центре галактик?» Ярошинский сказал в заявлении. «Он предоставляет новый способ проверки некоторых из самых фундаментальных теорий науки, подталкивая их к пределам».
Исследователи сообщили о своих выводах 25 апреля в журнале Physical Review Letters.
