A töltött részecskék a fénynél gyorsabban haladnak át a pulzátorokat körülvevő tér kvantum-vákuumán. Mivel ezek az elektronok és protonok pulzátorok által repülnek, ultragyors gamma-sugárzásokat hoznak létre, amelyeket a gyorsan forgó neutroncsillagok bocsátanak ki.
Ezeket a Cherenkov-kibocsátásnak nevezett gamma-sugarakat a Földön található erőteljes részecskegyorsítókban is megtalálják, például a svájci Genf közelében található Nagy Hadron-ütközőben. A sugarak a kékesfehér izzás forrását is jelentik egy atomreaktor vizein.
De eddig senki sem gondolta, hogy a pulsar-kibocsátás Cherenkov-sugárzásból áll.
Ez részben azért, mert Albert Einstein a relativitáselmélet híres elmélete, amely szerint semmi sem haladhat gyorsabban, mint a fény vákuumban. Ezen állítások miatt a tudósok korábban úgy gondolták, hogy Cherenkov-kibocsátás nem fordulhat elő a pulzátorokat körülvevő tér kvantum-vákuumában. Ez a terület többnyire anyagtól mentes, de olyan kísérteties kvantumrészecskék ad otthont, amelyek villognak és léteznek a létezésből.
Tehát, ez az új kutatás azt jelenti-e, hogy Einstein mérföldkő elméletét csak megsértették? Egyáltalán nem - mondta Dino Jaroszynski, a tanulmány társszerzője, a skóciai Strathclyde-i Egyetem fizikai professzora.
A pulzátorok zúzóerõs elektromágneses tereket hoznak létre a csillagokat körülvevõ kvantum-vákuumban. Ezek a mezők deformálják vagy polarizálják a vákuumot, lényegében olyan sebesség-ütéseket hoznak létre, amelyek lassítják a fény részecskéit - mondta Jaroszynski a Live Science-nek. Eközben a töltött részecskék, például a protonok és az elektronok nagyobban haladnak ezeken a mezőkön, elkerülve a fényt.
Amint a töltött részecskék ezen a mezőn repülnek, elmozdítják az elektronokat az útjuk mentén és sugárzást bocsátanak ki, amely elektromágneses hullámmá válik. Ezt a hullámot, mint egy hanghangkereszt optikai változatát, mondjuk egy gamma-sugaras vakunak.
A csapat még mindig nem tudja pontosan, milyen fényesek ezek a gamma-sugárzások - mondta Jaroszynski.
"Azt tudjuk, hogy megfelelő körülmények között a vákuum Cherenkov-sugárzás felülmúlja a szinkrotron sugárzást" - tette hozzá, utalva egy másik típusú sugárzásra, amelyet az ívelt út mentén mozgó töltött részecskék bocsátanak ki az impulzusok által.
De az új eredményeknek a pulzárokon túl is lehetnek következményei - mondta a kutatók.
"Ez egy nagyon izgalmas új előrejelzés, mert választ adhat olyan alapvető kérdésekre, mint például a galaxisok központjában lévő gamma-sugárzás eredete?" Jaroszynski mondta a nyilatkozatban. "Új módszert kínál a tudomány néhány legalapvetőbb elméletének kipróbálására azáltal, hogy korlátaikra állítja őket."
A kutatók az eredményeket április 25-én jelentették be a Physical Review Letters folyóiratban.
