Mi a közös a fekete lyukakkal, a mágnesekkel és a szupernóvákkal? Mindannyian röntgen sugárzást bocsátanak ki. És sokat nem értünk arról, hogy a fekete lyukak torzítják a tér-időt körülöttük, vagy hogy a mágnesek hogyan hatnak a környezetükre, vagy hogy a kozmikus sugarakat felgyorsítják a szupernóva maradványaiban fellépő sokkok. A NASA javasolt új missziója, a Gravity and Extreme Magnetism (GEMS) néven új technikát fog használni annak tanulmányozására, ami eddig elérhetetlen volt. A GEMS nem vizsgálja közvetlenül ezeknek az objektumoknak a röntgenkibocsátását, hanem közvetetten készít egy képet az ezen erőszakos régiók által kibocsátott röntgen polarizációjának mérésével.
Egyetlen jelenlegi küldetés sem rendelkezik erre a célra, vagy a mágneses mező képalkotása esetén ezt egyszerűen nem tudja megtenni, mert a mágneses mezők láthatatlanok.
A röntgen nagyon erős, és mint minden fény, a röntgen sugara rezgő elektromos mezővel rendelkezik. Amikor a fény szabadon halad az űrben, akkor bármilyen irányban rezeghet. Bizonyos körülmények között azonban polarizálódik, vagyis csak egy irányban kell rezgnie. Ez akkor fordul elő, amikor például a fény szétszóródik egy felületről.
Hasonló módon polarizált szemüveget használunk az út vakító fényének csökkentésére. A tükröződés egyszerűen könnyű, és polarizálódott az útról szóródás révén. Az üvegeket úgy állították elő, hogy megakadályozzák a polarizált fényt, így kiküszöbölik a vakító fényt.
"A GEMS lesz az első küldetés, amelyet csak ezen röntgen sugarainak polarizációjának mérésére terveztek, és ez lehetővé teszi számunkra, hogy példátlan módon felfedezhessük ezeket az egzotikus helyeket." - mondta a GEMS vezető kutatója, Dr. Jean Swank, a NASA Greendalt-i Goddard űrrepülési központjának. , Md.
A GEMS-t a NASA Explorer programjának részeként javasolták, és egy hat koncepció egyikét választották egy részletes koncepcióvizsgálathoz. A NASA a hatból kettőt választ a fejlesztésre 2009 tavaszán. Az egyik kiválasztott misszió várhatóan 2012-ben indul, a másik pedig 2015-ben.
„A GEMS jobban meg tudja mondani a fekete lyukak közelében csapdába vett röntgenkibocsátó anyag alakját, mint a meglévő missziók - különösen az, hogy a fekete lyuk körül az anyag egy lapos korongra korlátozódik-e, vagy egy gömbbe töltötte-e, vagy összerepült sugárhajtású - mondta Swank.
"Mivel a röntgenfelvételeket a forgó fekete lyuk körül forgó tér polarizálja, a GEMS a fekete lyuk centrifugálásának más technikáktól független meghatározására szolgáló módszert is kínál, amely a pontosság ellenőrzéséhez szükséges" - mondta Swank.
A GEMS szíve egy kicsi, gázzal töltött kamra lesz. Ahogy a röntgen áthalad a gázon, elektronfelhő engedi fel útjukat. Mivel az elektronok hajlamosak ugyanabba az irányba mozogni, mint a röntgen által generált elektromos mező, a műszer megmérni fogja az elektron felhőjét, hogy megkapja a röntgen elektromos mezőjét, amely megegyezik a polarizációjával.
Eredeti hírforrás: PhysOrg
