天文学家已经探测到来自太空的巨大能量爆炸,它似乎正在做一件不可能的事情:比光速快7倍。
当然,这是一种光学错觉——一种罕见而令人难以置信的现象,称为超光速运动,当粒子非常接近于在轨道上运动时,就会发生这种现象光速.根据10月12日发表在该杂志上的一项研究,在这种情况下,科学家们探测到一股能量喷流以惊人的99.97%的光速冲出恒星碰撞点——大约6.7亿英里/小时(10.7亿公里/小时)自然(在新标签页打开).
有问题的喷流是2017年首次在科学界引起轰动的宇宙大灾难的结果。那一年,科学家们发现了两者之间的一次剧烈碰撞中子星-超密度、坍缩的恒星核心,将一个太阳的质量打包成一个不比一个城市宽的球,距离地球大约1.4亿光年。这次碰撞是如此强大,以至于在时空结构中产生了涟漪;这种扰动被称为引力波.
阿尔伯特·爱因斯坦在1916年预测了这些时空涟漪的存在,在2016年探测到两个黑洞碰撞后,科学家们花了100年的时间才找到证据来证明这一点。2017年由中子星碰撞释放的引力波——一个名为GW17081的信号——是第一个从黑洞以外的来源探测到的,证明有不止一种类型的宇宙灾难能够产生引力波。
引力波是肉眼看不见的,但是可以用仪器探测到,比如加州帕萨迪纳的大型干涉仪引力波天文台(LIGO)。因此,在LIGO于2017年探测到恒星碰撞产生的第一波冲击波后,世界各地的天文学家都将望远镜对准了这次合并,以尽可能地了解它。不久之后,天文学家看到了高速粒子喷射的明显证据,从碰撞地点喷射出来,照亮了恒星喷射出的物质团。
在他们的新论文中,天文学家用美国宇航局的哈勃太空望远镜、欧洲航天局的盖亚太空天文台和地球上其他几个射电望远镜分析了这一射流。通过这些观察,研究小组计算出了喷射的实际速度,以及感知到的违背物理学的速度。
超光速错觉是由射流中的粒子和它们发射的光粒子(或光子)之间的速度差异引起的。由于喷流的粒子移动速度几乎与它们发出的光一样快,所以看起来好像喷流早期的粒子与后期的光子几乎同时到达地球——使它看起来好像喷流实际上比光速移动得更快。
天文学家之前已经在其他几个宇宙物体中观察到这种幻觉,包括在接近光速的喷射中从梅西耶87星系爆发出来在处女座。到目前为止,所有超光速运动的例子都可以用数学来解释,而且不会打破已知的物理定律。