Las partículas cargadas viajan más rápido que la luz a través del vacío cuántico del espacio que rodea a los púlsares. A medida que estos electrones y protones vuelan por púlsares, crean los destellos de rayos gamma ultrabrillantes emitidos por las estrellas de neutrones que giran rápidamente, revela una nueva investigación.
Estos rayos gamma, llamados emisiones de Cherenkov, también se encuentran en potentes aceleradores de partículas en la Tierra, como el Gran Colisionador de Hadrones cerca de Ginebra, Suiza. Los rayos también son la fuente del resplandor blanco azulado en las aguas de un reactor nuclear.
Pero hasta ahora, nadie pensaba que las emisiones de púlsar consistieran en radiación Cherenkov.
Esto se debe en parte a la famosa teoría de la relatividad de Albert Einstein, que sostiene que nada puede viajar más rápido que la luz en el vacío. Debido a esas proposiciones, los científicos pensaban que las emisiones de Cherenkov no podían ocurrir en el vacío cuántico del espacio que rodea a los púlsares. Esa área está mayormente desprovista de materia, pero alberga partículas cuánticas fantasmales que parpadean dentro y fuera de la existencia.
Entonces, ¿esta nueva investigación significa que la teoría histórica de Einstein fue violada? En absoluto, dijo el coautor del estudio Dino Jaroszynski, profesor de física en la Universidad de Strathclyde en Escocia.
Los pulsares crean campos electromagnéticos aplastantemente fuertes en el vacío cuántico que rodea las estrellas. Estos campos deforman o polarizan el vacío, creando esencialmente reducciones de velocidad que reducen la velocidad de las partículas de luz, dijo Jaroszynski a Live Science. Mientras tanto, las partículas cargadas, como los protones y los electrones, atraviesan estos campos y corren más allá de la luz.
A medida que las partículas cargadas vuelan a través de este campo, desplazan electrones a lo largo de su camino y emiten radiación, que se acumula en una onda electromagnética. Esta onda, como una versión óptica de un boom sónico, es lo que vemos como un destello de rayos gamma, según un comunicado.
El equipo aún no sabe exactamente qué tan brillantes son estos destellos de rayos gamma, dijo Jaroszynski.
"Lo que sí sabemos es que, en las condiciones adecuadas, la radiación de Cherenkov al vacío eclipsa la radiación sincrotrón", agregó, refiriéndose a otro tipo de radiación que es emitida por los púlsares por partículas cargadas que se mueven a lo largo de una trayectoria curva.
Pero los nuevos hallazgos podrían tener implicaciones más allá de los púlsares, dijeron los investigadores.
"Esta es una nueva predicción muy emocionante porque podría proporcionar respuestas a preguntas básicas como ¿cuál es el origen del resplandor de rayos gamma en el centro de las galaxias?" Jaroszynski dijo en el comunicado. "Proporciona una nueva forma de probar algunas de las teorías más fundamentales de la ciencia al llevarlas a sus límites".
Los investigadores informaron sus hallazgos el 25 de abril en la revista Physical Review Letters.
