Hmota vyvržená při srážce s neutronovou hvězdou překročila sedmkrát rychlost světla
Když astronomové z celého světa v roce 2017 sledovali epickou srážku dvou neutronových hvězd, byla tato událost teprve začátkem, jak uvádí server Science Alert.
Bezprostřední i dlouhodobé důsledky tak rozsáhlého a dosud nevídaného spojení byly velmi zajímavé a hluboce poučné. A nyní vědci objevili něco mimořádného. Když se srazily dvě neutronové hvězdy, vyvrhly proud hmoty, který se našim očím zdál být vystřelen do vesmíru sedmkrát větší rychlostí než světlo. To je ovšem podle našich současných znalostí fyziky nemožné. Jedná se o jev známý jako nadsvětelná (supersvětelná) rychlost, která je navzdory svému názvu vlastně iluzí založenou na našem úhlu pohledu. Ukázalo se však, že i po korekci rychlosti byl proud extrémně rychlý.
„Náš výsledek naznačuje, že proud se v okamžiku vystřelení pohyboval nejméně 99,97 % rychlosti světla,“ říká astronom Wenbin Lu z Kalifornské univerzity v Berkeley. Data o tomto jetu byla získána Hubbleovým vesmírným dalekohledem, který provedl sadu pozorování asi 8 dní a poté znovu asi 159 dní po splynutí, které bylo na Zemi pozorováno v srpnu 2017. Tento jev pozorovaly i další teleskopy, včetně družice Gaia Evropské kosmické agentury a řady radioteleskopů Národní vědecké nadace. Na základě těchto pozorování a několikaměsíční analýzy se týmu pod vedením astronoma Kunala Mooleyho z Caltechu podařilo nejprve identifikovat a poté sledovat pohyb proudu, která vznikla při splynutí dvou ultrahustých hvězdných jader.
K nadsvětelnému pohybu dochází, když se k nám něco blíží dostatečně vysokou rychlostí velmi blízko naší přímé viditelnosti. Jak se objekt přibližuje, zkracuje se vzdálenost, kterou k nám jeho světlo musí urazit. V tomto případě se proud pohybuje téměř stejně rychle jako světlo, které vysílá, a vytváří tak iluzi, že její vlastní světlo zdánlivě urazí větší vzdálenost, než je jeho skutečná vzdálenost (tj. pohybuje se rychlostí, která není možná). Odhalení skutečné rychlosti proudu proto vyžaduje přesné údaje a mnoho počítání.
Údaje z Hubbleova teleskopu ukázaly, že rychlost je sedmkrát vyšší než rychlost světla. Data pořízená mezi 75. a 230. dnem po splynutí ukázala, že tryska později zpomalila na čtyřnásobek rychlosti světla. „V této práci jsme ukázali, že přesná astrometrie pomocí vesmírných optických a infračervených teleskopů je vynikajícím prostředkem k měření vlastních pohybů trysek vyvržených při splynutí neutronových hvězd,“ píší vědci ve svém článku publikovaném v časopise Nature.
Vesmírný dalekohled Jamese Webba by měl být schopen provádět astrometrii mnohem lépe než Hubbleův vesmírný dalekohled díky větší sběrné ploše a menší velikosti pixelů. Kombinace optické astrometrie a rádiové interferometrie (se současnými pozorovacími zařízeními) může být ještě výkonnější a může přinést silné omezení pozorovacích úhlů splynutí neutronových hvězd až do vzdálenosti 150 megaparseků (asi 500 milionů světelných let), tvrdí vědci. Teď už jen musíme počkat na další srážku s neutronovou hvězdou.
Zdroj: sciencealert.com, nature.com