As partículas carregadas viajam mais rápido que a luz através do vácuo quântico do espaço que circunda os pulsares. À medida que esses elétrons e prótons voam por pulsares, eles criam flashes ultrabright de raios gama emitidos pelas estrelas de nêutrons que rodam rapidamente, revelam novas pesquisas.
Esses raios gama, chamados emissões de Cherenkov, também são encontrados em poderosos aceleradores de partículas na Terra, como o Large Hadron Collider, perto de Genebra, na Suíça. Os raios também são a fonte do brilho branco-azulado nas águas de um reator nuclear.
Mas até agora, ninguém pensava que as emissões pulsares consistissem na radiação Cherenkov.
Isso se deve em parte à famosa teoria da relatividade de Albert Einstein, que sustenta que nada pode viajar mais rápido que a luz no vácuo. Devido a essas proposições, os cientistas pensavam anteriormente que as emissões de Cherenkov não poderiam ocorrer no vácuo quântico do espaço ao redor dos pulsares. Essa área é praticamente desprovida de matéria, mas abriga partículas quânticas fantasmagóricas que entram e saem da existência.
Então, essa nova pesquisa significa que a teoria do marco de Einstein foi apenas violada? De maneira alguma, disse o co-autor do estudo Dino Jaroszynski, professor de física da Universidade de Strathclyde, na Escócia.
Os pulsares criam campos eletromagnéticos esmagadores e fortes no vácuo quântico em torno das estrelas. Esses campos distorcem ou polarizam o vácuo, criando essencialmente lombadas que desaceleram as partículas de luz, disse Jaroszynski à Live Science. Enquanto isso, partículas carregadas, como prótons e elétrons, passam por esses campos, passando pela luz.
À medida que as partículas carregadas voam por esse campo, elas deslocam elétrons ao longo do caminho e emitem radiação, que se reúne em uma onda eletromagnética. Essa onda, como uma versão óptica de um boom sônico, é o que vemos como o flash de raios gama, de acordo com um comunicado.
A equipe ainda não sabe exatamente o quão brilhantes são esses flashes de raios gama, disse Jaroszynski.
"O que sabemos é que, nas condições certas, a radiação Cherenkov a vácuo supera a radiação síncrotron", acrescentou, referindo-se a outro tipo de radiação emitida por pulsares por partículas carregadas que se movem ao longo de um caminho curvo.
Mas as novas descobertas podem ter implicações além dos pulsares, disseram os pesquisadores.
"Esta é uma nova previsão muito empolgante, porque poderia fornecer respostas para perguntas básicas, como qual é a origem do brilho dos raios gama no centro das galáxias?" Jaroszynski disse no comunicado. "Ele fornece uma nova maneira de testar algumas das teorias mais fundamentais da ciência, levando-as ao seu limite".
Os pesquisadores relataram suas descobertas em 25 de abril na revista Physical Review Letters.
