Gli astronomi hanno scoperto una sorgente di raggi gamma nel cielo che si comporta come un orologio naturale. Con ogni orbita, il buco nero vola attraverso il vento stellare della stella blu e accelera le particelle ai livelli dei raggi gamma. Questa è la prima volta che una fonte di raggi gamma viene scoperta con un programma così regolare.
Astronomi che utilizzano H.E.S.S. i telescopi hanno scoperto il primo segnale mai modulato dallo spazio nei raggi gamma ad altissima energia - il segnale più energico mai visto. Segnali regolari dallo spazio sono noti dagli anni '60, quando fu scoperta la prima radio pulsar (soprannominata Little Green Men-1 per la sua natura regolare). Questa è la prima volta che un segnale viene visto ad energie così elevate - 100.000 volte più elevate di quanto precedentemente noto - ed è riportato oggi (24 novembre) nel Journal Astronomy and Astrophysics.
Il segnale proviene da un sistema chiamato LS 5039 che è stato scoperto da H.E.S.S. squadra nel 2005. LS5039 è un sistema binario formato da un'enorme stella blu (20 volte la massa del Sole) e un oggetto sconosciuto, probabilmente un buco nero. I due oggetti orbitano l'un l'altro a brevissima distanza, variando tra solo 1/5 e 2/5 della separazione della Terra dal Sole, con un'orbita completata ogni quattro giorni.
"Il modo in cui varia il segnale dei raggi gamma rende LS5039 un laboratorio unico per lo studio dell'accelerazione delle particelle vicino a oggetti compatti come i buchi neri." Ha spiegato la dott.ssa Paula Chadwick dell'Università di Durham, un membro del team britannico di H.E.S.S.
Diversi meccanismi possono influenzare il segnale dei raggi gamma che raggiunge la Terra e vedendo come varia il segnale, gli astronomi possono imparare molto sui sistemi binari come LS 5039 e anche sugli effetti che si verificano vicino ai buchi neri.
Mentre si tuffa verso la stella blu-gigante, il compagno compatto viene esposto al forte "vento" stellare e alla luce intensa irradiata dalla stella, consentendo da un lato di accelerare le particelle ad alte energie, ma allo stesso tempo facendo è sempre più difficile per i raggi gamma prodotti da queste particelle fuggire, a seconda dell'orientamento del sistema rispetto a noi. L'interazione di questi due effetti è alla base del complesso modello di modulazione.
Il segnale del raggio gamma è più forte quando l'oggetto compatto (pensato per essere un buco nero) è di fronte alla stella vista dalla Terra e più debole quando è dietro la stella. Si pensa che i raggi gamma siano prodotti come particelle che sono accelerate nell'atmosfera della stella (il vento stellare) interagiscono con l'oggetto compatto. L'oggetto compatto funge da sonda per l'ambiente della stella, mostrando come il campo magnetico varia a seconda della distanza dalla stella rispecchiando quei cambiamenti nel segnale del raggio gamma.
Inoltre, un effetto geometrico aggiunge un'ulteriore modulazione al flusso di raggi gamma osservati dalla Terra. Sappiamo da quando Einstein ha derivato la sua famosa equazione (E = mc2) che materia ed energia sono equivalenti e che coppie di particelle e antiparticelle possono annichilarsi reciprocamente per dare luce. Simmetricamente, quando i raggi gamma molto energici incontrano la luce di una stella massiccia, possono essere convertiti in materia (una coppia elettrone-positrone in questo caso). Quindi, la luce della stella assomiglia, per i raggi gamma, a una nebbia che maschera la sorgente dei raggi gamma quando l'oggetto compatto si trova dietro la stella, eclissando parzialmente la sorgente. "L'assorbimento periodico dei raggi gamma è una bella illustrazione della produzione di coppie materia-antimateria da parte della luce, sebbene oscuri anche la vista sull'acceleratore di particelle in questo sistema", ha affermato Guillaume Dubus, laboratorio astrofisico dell'Osservatorio di Grenoble, LAOG.
Fonte originale: comunicato stampa PPARC
