Le particelle cariche viaggiano più velocemente della luce attraverso il vuoto quantico dello spazio che circonda le pulsar. Mentre questi elettroni e protoni volano dalle pulsar, creano i lampi di raggi gamma ultra luminosi emessi dalle stelle di neutroni che ruotano rapidamente, una nuova ricerca rivela.
Questi raggi gamma, chiamati emissioni di Cherenkov, si trovano anche in potenti acceleratori di particelle sulla Terra, come il Large Hadron Collider vicino a Ginevra, in Svizzera. I raggi sono anche la fonte del bagliore bianco-bluastro nelle acque di un reattore nucleare.
Ma fino ad ora, nessuno pensava che le emissioni di pulsar consistessero nella radiazione di Cherenkov.
Ciò è in parte dovuto alla famosa teoria della relatività di Albert Einstein, secondo cui nulla può viaggiare più veloce della luce nel vuoto. A causa di queste proposizioni, in precedenza gli scienziati pensavano che le emissioni di Cherenkov non potessero avvenire nel vuoto quantico dello spazio circostante le pulsar. Quell'area è per lo più priva di materia ma ospita particelle quantistiche spettrali che sfarfallano dentro e fuori dall'esistenza.
Quindi, questa nuova ricerca significa che la teoria del punto di riferimento di Einstein è stata appena violata? Niente affatto, ha detto il coautore dello studio Dino Jaroszynski, professore di fisica all'Università di Strathclyde in Scozia.
Le pulsar creano campi elettromagnetici incredibilmente forti nel vuoto quantico che circonda le stelle. Questi campi deformano o polarizzano il vuoto, creando essenzialmente dossi che rallentano le particelle di luce, ha detto Jaroszynski a Live Science. Nel frattempo, particelle cariche come protoni ed elettroni zoomano attraverso questi campi, superando la luce.
Mentre le particelle cariche volano attraverso questo campo, spostano gli elettroni lungo il loro percorso ed emettono radiazioni, che si raccolgono in un'onda elettromagnetica. Questa onda, come una versione ottica di un boom sonico, è ciò che vediamo come il lampo di raggi gamma, secondo un'affermazione.
Il team non sa ancora esattamente quanto siano brillanti questi lampi di raggi gamma, ha affermato Jaroszynski.
"Quello che sappiamo è che, nelle giuste condizioni, la radiazione di Cherenkov nel vuoto supera le radiazioni di sincrotrone", ha aggiunto, riferendosi ad un altro tipo di radiazione emessa dalle pulsar da particelle cariche che si muovono lungo un percorso curvo.
Ma i nuovi risultati potrebbero avere implicazioni oltre le pulsar, hanno detto i ricercatori.
"Questa è una nuova previsione molto eccitante perché potrebbe fornire risposte a domande di base come quale sia l'origine del bagliore dei raggi gamma al centro delle galassie?" Jaroszynski ha detto nella dichiarazione. "Fornisce un nuovo modo di testare alcune delle teorie fondamentali della scienza spingendole al limite."
I ricercatori hanno riportato i loro risultati il 25 aprile sulla rivista Physical Review Letters.
