Partikel bermuatan bergerak lebih cepat dari cahaya melalui ruang hampa kuantum yang mengelilingi pulsar. Ketika elektron dan proton ini terbang dengan pulsar, mereka menciptakan sinar-sinar gamma ultrabright yang dipancarkan oleh bintang-bintang neutron yang berputar dengan cepat, penelitian baru mengungkapkan.
Sinar gamma ini, yang disebut emisi Cherenkov, juga ditemukan dalam akselerator partikel yang kuat di Bumi, seperti Large Hadron Collider dekat Jenewa, Swiss. Sinar juga merupakan sumber cahaya putih kebiruan di perairan reaktor nuklir.
Tetapi sampai sekarang, tidak ada yang mengira bahwa emisi pulsar terdiri dari radiasi Cherenkov.
Itu sebagian karena teori relativitas terkenal Albert Einstein, yang menyatakan bahwa tidak ada yang dapat berjalan lebih cepat dari cahaya dalam ruang hampa. Karena proposisi-proposisi itu, para ilmuwan sebelumnya berpikir bahwa emisi Cherenkov tidak dapat terjadi dalam ruang hampa ruang yang mengelilingi pulsar. Daerah itu sebagian besar tidak memiliki materi tetapi merupakan rumah bagi partikel kuantum hantu yang berkedip-kedip di dalam dan di luar keberadaan.
Jadi, apakah penelitian baru ini berarti teori landmark Einstein dilanggar? Tidak sama sekali, kata rekan penulis studi Dino Jaroszynski, seorang profesor fisika di University of Strathclyde di Skotlandia.
Pulsar menciptakan medan elektromagnetik yang sangat kuat di ruang hampa kuantum yang mengelilingi bintang-bintang. Bidang-bidang ini melengkung, atau mempolarisasi, ruang hampa udara, pada dasarnya menciptakan gundukan kecepatan yang memperlambat partikel cahaya, kata Jaroszynski kepada Live Science. Sementara itu, partikel bermuatan seperti proton dan elektron memperbesar medan ini, berlomba melewati cahaya.
Ketika partikel bermuatan terbang melalui bidang ini, mereka memindahkan elektron di sepanjang jalurnya dan memancarkan radiasi, yang berkumpul menjadi gelombang elektromagnetik. Gelombang ini, seperti versi optik dari ledakan sonik, adalah apa yang kita lihat sebagai sinar gamma, menurut sebuah pernyataan.
Tim masih belum tahu persis seberapa terang flash gamma-ray ini, kata Jaroszynski.
"Apa yang kita tahu adalah bahwa, dalam kondisi yang tepat, vakum radiasi Cherenkov mengalahkan radiasi synchrotron," tambahnya, merujuk pada jenis radiasi lain yang dipancarkan dari pulsar oleh partikel bermuatan yang bergerak di sepanjang jalur lengkung.
Tetapi temuan baru dapat memiliki implikasi di luar pulsar, kata para peneliti.
"Ini adalah prediksi baru yang sangat menarik karena bisa memberikan jawaban atas pertanyaan dasar seperti apa asal mula sinar gamma di pusat galaksi?" Jaroszynski mengatakan dalam pernyataan itu. "Ini memberikan cara baru untuk menguji beberapa teori sains paling mendasar dengan mendorong mereka ke batas mereka."
Para peneliti melaporkan temuan mereka pada 25 April di jurnal Physical Review Letters.
