Астрономи виявили на небі джерело гамма-променів, яке діє як природний годинник. З кожною орбітою чорна діра пролітає через зоряний вітер синьої зірки і прискорює частинки до рівня гамма-променів. Це перший раз, коли джерело гамма-променів було виявлено за таким регулярним графіком.
Астрономи, що використовують H.E.S.S. телескопи виявили перший в історії модульований сигнал з космосу в дуже високоенергетичних гамма-променях - самий енергійний такий сигнал, який коли-небудь спостерігали. Регулярні сигнали з космосу відомі з 1960-х років, коли був виявлений перший радіопульсар (прозваний Маленькими Зеленими Чоловіками-1 за його регулярний характер). Це перший раз, коли сигнал бачили при таких високих енергіях - у 100 000 разів вищих, ніж раніше було відомо, - про що повідомляється сьогодні (24 листопада) у журналі Astronomy and Astrophysics.
Сигнал надходить від системи під назвою LS 5039, яку виявила H.E.S.S. команда в 2005 році. LS5039 - це бінарна система, сформована з масивної синьої зірки (в 20 разів більше маси Сонця) та невідомого об'єкта, можливо, з чорної діри. Два об'єкти орбітують один з одним на дуже невеликій відстані, коливаючись лише на 1/5 та 2/5 відриву Землі від Сонця, по одній орбіті виконується кожні чотири дні.
"Спосіб зміни сигналу гамма-променів робить LS5039 унікальною лабораторією для вивчення прискорення частинок поблизу компактних об'єктів, таких як чорні діри." Пояснив д-р Паула Чадвік з Даремського університету, член британської команди H.E.S.S.
Різні механізми можуть впливати на сигнал гамма-випромінювання, який досягає Землі, і, спостерігаючи, як змінюється сигнал, астрономи можуть багато дізнатися про бінарні системи, такі як LS 5039, а також про ефекти, які відбуваються поблизу чорних дір.
Під час занурення до зірки-синього-гіганта компактний супутник піддається сильному зоряному "вітру" та інтенсивному випромінюванню зірки, що дозволяє, з одного боку, прискорювати частинки до високих енергій, але в той же час роблячи все більш важко уникнути гамма-променів, що утворюються цими частинками, залежно від орієнтації системи по відношенню до нас. Взаємодія цих двох ефектів лежить в основі складної структури модуляції.
Сигнал гамма-випромінювання є найсильнішим, коли компактний предмет (вважається чорною дірою) знаходиться перед зіркою, як видно із Землі, і найслабший, коли він знаходиться за зіркою. Гамма-промені, як вважається, утворюються як частинки, які прискорюються в атмосфері зірки (зоряний вітер) взаємодіють з компактним об'єктом. Компактний об'єкт виступає зондом середовища зірки, показуючи, як магнітне поле змінюється в залежності від відстані від зірки, відображаючи ці зміни в сигналі гамма-випромінювання.
Крім того, геометричний ефект додає подальшої модуляції потоку гамма-променів, що спостерігається із Землі. Ми знаємо, оскільки Ейнштейн отримав своє відоме рівняння (E = mc2), що речовина і енергія рівноцінні, і що пари частинок і античастинок можуть взаємно знищуватися, щоб давати світло. Симетрично, коли дуже енергійні гамма-промені зустрічаються зі світлом від масивної зірки, вони можуть перетворюватися на речовину (в цьому випадку електрон-позитронна пара). Отже, світло від зірки для гамма-променів нагадує туман, який маскує джерело гамма-променів, коли компактний предмет знаходиться за зіркою, частково затемнює джерело. "Періодичне поглинання гамма-променів є приємною ілюстрацією виробництва пар матерії-антиматерії світлом, хоча це також затьмарює погляд на прискорювач частинок у цій системі", - сказав Гійом Дюбус, Астрофізична лабораторія обсерваторії Гренобля, LAOG.
Оригінальне джерело: PPARC News Release
