中子星合併噴射流似乎四速於光速?這是種錯覺
據美國太空新聞網站報道,一項最新研究報告稱,2017年天文學家觀測到的中子星合併事件,似乎以4倍光速的速度產生一股噴射流。研究人員稱,當然,這裡的關鍵詞是“似乎”,物理定律告訴我們太空中沒有任何比光傳播速度更快的物質。因此超光速運動僅是一種錯覺,這是由於噴射流速度非常快,並且它們幾乎直接朝向我們噴射。
研究合著作者亞當·戴勒(Adam Deller)是澳大利亞斯文字科技大學天文學家,他說:“基於我們的分析資料,這個噴射流很可能非常狹窄集中,但為了匹配我們的觀測結果,噴射流必須以97%光速的速度向外噴射。”
戴勒和他的同事加州理工學院昆瑙·莫勒(Kunal Mooley)使用各種射電望遠鏡研究中子星碰撞,此次碰撞被稱為GW170817碰撞事件。
GW170817是首次記錄的兩顆中子星碰撞事件,中子星是超新星爆炸中超大質量恆星超密集殘骸,該事件距離地球大約1.3億光年。同時,它開啟了“多樣化訊號天文學”時代——第一個通過引力波和電磁輻射探測到的天文事件。
該事件之所以命名為GW170817,是為了紀念那些引力波事件,同時也是記錄該天文事件的時間——2017年8月17日。
科學家認為,中子星合併產生強烈爆炸,將一層物質拋向了太空。在這個殼層結構中,合併的中子星形成一個黑洞,它開始吞噬大量的氣體和灰塵。這些物質在黑洞周圍形成一個快速旋轉的盤狀結構,研究小組成員稱,不久之後這種黑洞盤狀結構兩極區域開始噴發物質流。
目前尚不清楚是否噴射流會衝破最初爆炸形成的殘骸殼,但是莫勒和研究小組的觀測結果表明,在探測到GW170817事件之後的第75天和第230天,的確發生了這種現象。
最初,噴射流與噴射出來的殘骸發生互動,形成一種繭狀結構,它的移動速度比噴射流自身移動更慢,但最終噴射流衝破繭狀結構束縛,進入星際空間之中。
研究報告合著作者、以色列特拉維夫大學理論學家奧爾·戈特利布(Ore Gottlieb)在一份宣告中稱,我們的解釋觀點是繭狀結構控制了射電釋放,直到合併後60天,在隨後的時間裡射電釋放是由噴射流主導的。
在兩次觀測之間的155天裡,噴射流指向了地球,似乎向前跳躍了2光年,這一距離暗示著其速度是光速的4倍,但事實上這僅是一種幻覺而已。
最新研究結果表明,中子星合併是短時間伽馬射線暴的重要來源。他們補充稱,對於探測到的高能量光噴發,中子星碰撞產生的噴射流幾乎要對準地球方向。
美國國家射電天文臺科學基金會專案主任喬·佩謝(Joe Pesce)稱,中子星合併事件非常重要,其原因有許多,同時,該事件提供的資訊繼續讓天文學家感到驚奇。噴射流是在許多宇宙環境中都能觀測到的神祕現象,並且目前電磁波譜中觀測到獨特的觀測資料,將有助於我們更好地理解中子星碰撞事件,更好地理解它們是如何發生互動作用。
這項最新研究結果發表在9月5日出版的《自然》雜誌上。