تنتقل الجسيمات المشحونة أسرع من الضوء من خلال الفراغ الكمومي للفضاء المحيط بالنجوم النابضة. تكشف الأبحاث الجديدة عن أن هذه الإلكترونات والبروتونات تطير بواسطة النجوم النابضة ، فهي تخلق ومضات أشعة غاما الفائقة الانبعاث المنبعثة من النجوم النيوترونية سريعة الدوران.
تم العثور على أشعة غاما ، تسمى انبعاثات Cherenkov ، أيضًا في مسرعات الجسيمات القوية على الأرض ، مثل مصادم هادرون الكبير بالقرب من جنيف ، سويسرا. الأشعة هي أيضا مصدر توهج أبيض مزرق في مياه مفاعل نووي.
ولكن حتى الآن ، لم يعتقد أحد أن انبعاثات النجم النابض تتكون من إشعاع Cherenkov.
ويرجع ذلك جزئيًا إلى نظرية النسبية الشهيرة لألبرت أينشتاين ، والتي تنص على أنه لا شيء يمكنه السفر أسرع من الضوء في الفراغ. بسبب هذه الافتراضات ، اعتقد العلماء سابقًا أن انبعاثات Cherenkov لا يمكن أن تحدث في الفراغ الكمي للفضاء المحيط بالنجوم النابضة. هذه المنطقة خالية في الغالب من المادة ولكنها موطن لجزيئات كمية شبحية تومض في الوجود وخارجه.
لذا ، هل يعني هذا البحث الجديد أن نظرية أينشتاين التاريخية انتهكت للتو؟ قال دينو ياروزينسكي ، أستاذ الفيزياء في جامعة ستراثكلايد في اسكتلندا: لا على الإطلاق.
تخلق النجوم النابضة مجالات كهرومغناطيسية قوية للغاية في الفراغ الكمومي المحيط بالنجوم. قال جاروسينسكي لـ Live Science إن هذه المجالات تشوه الفراغ ، أو تستقطبه ، مما يخلق في الأساس مطبات سرعة تبطئ جزيئات الضوء. في هذه الأثناء ، تقوم الجسيمات المشحونة مثل البروتونات والإلكترونات بالتكبير عبر هذه المجالات ، وتسابق الضوء الماضي.
عندما تطير الجسيمات المشحونة عبر هذا المجال ، فإنها تحل محل الإلكترونات على طول مسارها وتنبعث منها الإشعاع ، الذي يتجمع في موجة كهرومغناطيسية. ووفقًا لبيان ، فإن هذه الموجة ، مثل النسخة الضوئية من طفرة صوتية ، هي ما نراه على أنه وميض أشعة غاما.
وقال جاروسزينسكي إن الفريق لا يزال لا يعرف بالضبط مدى سطوع ومضات أشعة غاما.
وأضاف "ما نعرفه هو أنه في ظل الظروف المناسبة ، يتفوق إشعاع شيرينكوف على إشعاع السنكروترون" ، في إشارة إلى نوع آخر من الإشعاع المنبعث من النجوم النابضة بواسطة جسيمات مشحونة تتحرك على طول مسار منحني.
وقال الباحثون إن النتائج الجديدة يمكن أن يكون لها آثار تتجاوز النجم النابض.
"هذا توقع جديد مثير للغاية لأنه يمكن أن يقدم إجابات على الأسئلة الأساسية مثل ما هو أصل توهج أشعة غاما في مركز المجرات؟" وقال ياروزينسكي في البيان. "إنها توفر طريقة جديدة لاختبار بعض النظريات الأساسية للعلوم عن طريق دفعها إلى أقصى حدودها."
نشر الباحثون نتائجهم في 25 أبريل في مجلة Physical Review Letters.
