Qu'ont en commun les trous noirs, les magnétars et les supernovae? Ils émettent tous des rayons X. Et il y a beaucoup de choses que nous ne comprenons pas sur la façon dont les trous noirs déforment l'espace-temps autour d'eux, ou comment les magnétars affectent leur environnement, ou comment les rayons cosmiques sont accélérés par les chocs dans les restes de supernova. Une nouvelle mission proposée par la NASA, appelée Gravity and Extreme Magnetism (GEMS), utilisera une nouvelle technique pour étudier ce qui était inaccessible jusqu'à présent. Le GEMS n’étudiera pas directement l’émission de rayons X de ces objets, mais construira une image indirectement en mesurant la polarisation des rayons X émis par ces régions violentes.
Aucune mission actuelle n'a la résolution de le faire, ou dans le cas de l'imagerie par champ magnétique, elle ne peut tout simplement pas le faire car les champs magnétiques sont invisibles.
Les rayons X sont très puissants et, comme toute lumière, les rayons X ont un champ électrique vibrant. Lorsque la lumière se déplace librement dans l'espace, elle peut vibrer dans toutes les directions. Cependant, dans certaines conditions, il se polarise, ce qui signifie qu'il est obligé de vibrer dans une seule direction. Cela se produit lorsque la lumière se diffuse sur une surface, par exemple.
De manière similaire, nous utilisons des verres polarisés pour réduire l'éblouissement de la route. L'éblouissement est simplement de la lumière qui s'est polarisée en se dispersant sur la route. Les lunettes sont conçues pour bloquer la lumière polarisée, afin d'éliminer l'éblouissement.
«GEMS sera la première mission conçue uniquement pour mesurer la polarisation de ces rayons X, ce qui nous permettra d'explorer ces endroits exotiques d'une manière sans précédent», a déclaré le chercheur principal GEMS, le Dr Jean Swank, du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt. , Md.
GEMS a été proposé dans le cadre du programme Explorer de la NASA et a été sélectionné comme l'une des six missions pour une étude de concept détaillée. La NASA sélectionnera deux des six projets à développer au printemps 2009. Une mission sélectionnée devrait être lancée en 2012 et l'autre devrait être lancée en 2015.
«GEMS sera en mesure de déterminer les formes de la matière émettant des rayons X piégée près des trous noirs mieux que les missions existantes - en particulier, que la matière autour d'un trou noir soit confinée sur un disque plat ou gonflée dans une sphère ou giclée dans un jet », a déclaré Swank.
"Étant donné que les rayons X sont polarisés par l'espace tourbillonnant autour d'un trou noir en rotation, GEMS fournit également une méthode de détermination de la rotation du trou noir indépendante des autres techniques, qui est nécessaire pour vérifier leur précision", a déclaré Swank.
Le cœur de GEMS sera une petite chambre remplie de gaz. Lorsque les rayons X se déplacent dans le gaz, ils libèrent un nuage d'électrons le long de leur trajectoire. Étant donné que les électrons ont tendance à se déplacer dans la même direction que le champ électrique produit par les rayons X, l'instrument mesurera le nuage d'électrons pour obtenir la direction du champ électrique des rayons X, qui est la même que sa polarisation.
Source des informations originales: PhysOrg
