幻覺使碰撞中子星的噴流看起來比光速更快
有史以來第一次觀測到的中子星合併產生了一股物質噴流,給人一種運動速度超過光速的錯覺。
![](https://assets.iflscience.com/assets/articleNo/65738/aImg/62650/neutron-star-jet-m.png)
兩顆中子星碰撞的藝術家想像圖。 這次碰撞釋放出的能量是典型恆星新星爆炸的一千倍。 之後,一股輻射射流以接近光速的速度噴射出來,磁場使其保持窄光束。 咆哮的噴射流衝入並捲起周圍星際介質中的物質。 致謝:藝術品:Elizabeth Wheatley (STScI)
中子星碰撞 GW170817 釋放出的一股物質噴流以 99.97% 的光速行進,它的行進速度快了七倍,看起來似乎打破了物理定律。 碰撞發生後不久,哈伯和蓋亞太空望遠鏡就看到了這架噴流,但花了五年時間才對影像進行充分處理和分析,以揭示正在發生的事情。
,第一個中子星合併被觀測到,改變了天文學。 這標誌著重力波探測器和電磁波譜望遠鏡首次合作研究同一事件,共有 70 個天文台參與。 這種合作超越了全球範圍——太空中的儀器也從他們正在做的任何事情中藉調來捕獲任何可能的光子。
兩顆中子星的質量結合在一起形成了一個密度如此之大的物體,以致於塌陷成一個,它將附近的物質拉入一個快速旋轉的圓盤中,圓盤的兩極被釋放。 對這些噴射機的分析自然揭示了它們有多接近光速,但科學研究通常以更莊嚴的速度進行,而且這項工作現在才發表。 在此過程中,作者支持以下假設: 是中子星合併的結果。
論文的作者結合了哈伯和蓋亞在碰撞後 8 天和 159 天產生的數據,以及在碰撞後 75 天和 230 天進行的無線電研究。 射電波長觀測是透過在數千公里之外協同工作的望遠鏡進行的(VLBI)。
加州理工學院的庫納爾·穆利博士在一份報告中表示:「我很驚訝哈伯望遠鏡能夠為我們提供如此精確的測量結果,這可以與遍布全球的強大射電VLBI 望遠鏡所達到的精度相媲美。陳述。
哈伯的測量結果很精確,但最初看起來很荒謬,因為它們顯示噴射機的移動速度是光速的七倍。 就像科幻小說讓我們習慣了「曲速五號」這樣的概念一樣,仍然是不可逾越的障礙。 即使超過 7%,更不用說七倍,都會從根本上動搖物理學的核心。
然而,這並不是天文學家第一次明顯看到,並且他們了解原因。 一架噴射機幾乎指向地球,因此當它延伸時發出的光到達我們的距離較短。 光從射流前緣發射到其原點之間的延遲為偽裝的創造出一種超光速旅行的錯覺。 透過測量噴射機的飛行速度與其最大可能速度之間的差距,作者能夠計算出噴射機相對於地球的角度在 19 到 25 度之間。 這反過來又幫助他們估計了噴射機的實際速度有多接近光速。
加州大學柏克萊分校的 Wenbin Lu 博士說:“我們的結果表明,這架噴射機在發射時至少以 99.97% 的光速移動。”
伽瑪射線暴威力如此之大,天文學家最初對產生伽瑪射線暴的原因感到困惑。 中子星合併產生的噴流成為一種受歡迎的解釋,但直到現在我們才能確認這種噴流的存在,並且速度足以產生爆發。
正如論文指出的那樣,這項工作只是一個開始,JWST 將能夠以遠遠超過哈伯望遠鏡的精度來觀察此類事件。
該研究發表於自然(開放取用)。