Was haben Schwarze Löcher, Magnetare und Supernovae gemeinsam? Sie alle senden Röntgenstrahlen aus. Und es gibt vieles, was wir nicht verstehen, wie Schwarze Löcher die Raumzeit um sie herum verzerren, wie Magnetare ihre Umgebung beeinflussen oder wie kosmische Strahlen durch Schocks in Supernova-Überresten beschleunigt werden. Eine vorgeschlagene neue NASA-Mission namens Gravity and Extreme Magnetism (GEMS) wird eine neue Technik verwenden, um zu untersuchen, was bisher unerreichbar war. GEMS wird die Röntgenemission dieser Objekte nicht direkt untersuchen, sondern indirekt ein Bild erstellen, indem die Polarisation der von diesen gewalttätigen Regionen emittierten Röntgenstrahlen gemessen wird.
Keine aktuelle Mission hat die Lösung, dies zu tun, oder im Fall der Magnetfeldbildgebung kann dies einfach nicht durchgeführt werden, da Magnetfelder unsichtbar sind.
Röntgenstrahlen sind sehr stark und wie jedes Licht haben Röntgenstrahlen ein vibrierendes elektrisches Feld. Wenn sich Licht frei durch den Raum bewegt, kann es in jede Richtung vibrieren. Unter bestimmten Bedingungen wird es jedoch polarisiert, was bedeutet, dass es nur in eine Richtung vibrieren muss. Dies geschieht beispielsweise, wenn Licht von einer Oberfläche gestreut wird.
In ähnlicher Weise verwenden wir polarisierte Brillen, um die Blendung auf der Straße zu reduzieren. Die Blendung ist einfach Licht, das durch Streuung von der Straße polarisiert wurde. Die Brille blockiert polarisiertes Licht und verhindert so Blendung.
"GEMS wird die erste Mission sein, die nur zur Messung der Polarisation dieser Röntgenstrahlen entwickelt wurde, um diese exotischen Orte auf beispiellose Weise zu erkunden", sagte GEMS-Untersuchungsleiter Dr. Jean Swank vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt , Md.
GEMS wurde als Teil des Explorer-Programms der NASA vorgeschlagen und als eine von sechs Missionen für eine detaillierte Konzeptstudie ausgewählt. Die NASA wird im Frühjahr 2009 zwei der sechs für die Entwicklung auswählen. Eine ausgewählte Mission soll 2012 und die andere 2015 starten.
„GEMS wird in der Lage sein, die Formen der röntgenemittierenden Materie, die in der Nähe von Schwarzen Löchern eingeschlossen ist, besser zu erkennen als bestehende Missionen - insbesondere, ob Materie um ein Schwarzes Loch auf eine flache Scheibe beschränkt oder in eine Kugel gepustet ist oder herausspritzt in einem Jet «, sagte Swank.
"Da Röntgenstrahlen durch den Raum polarisiert werden, der um ein sich drehendes Schwarzes Loch wirbelt, bietet GEMS auch eine Methode zur Bestimmung des Schwarzlochspins unabhängig von anderen Techniken, die zur Überprüfung ihrer Genauigkeit erforderlich sind", sagte Swank.
Das Herz von GEMS wird eine kleine Kammer sein, die mit Gas gefüllt ist. Während Röntgenstrahlen durch das Gas wandern, setzen sie auf ihrem Weg eine Elektronenwolke frei. Da sich die Elektronen dazu neigen, sich in die gleiche Richtung wie das vom Röntgenstrahl erzeugte elektrische Feld zu bewegen, misst das Instrument die Elektronenwolke, um die Richtung des elektrischen Feldes des Röntgenstrahls zu erhalten, die der Polarisation entspricht.
Ursprüngliche Nachrichtenquelle: PhysOrg
