Strumień cząstek porusza się siedem razy szybciej niż światło. Łamie prawa fizyki?
Astronomowie, obserwując kosmos, zauważyli coś nietypowego. W wyniku zderzenia dwóch gwiazd uwalniany był strumień energii (dżet). Poruszał się siedem razy szybciej niż światło. To przeczy prawom fizyki, jakie znamy, gdzie prędkość światła jest największą prędkością, jaką można osiągnąć.
Choć przypadek rzeczywiście może wydawać się przełomem w rozumieniu fizyki, to w rzeczywistości jest pewnym złudzeniem wynikającym z dużej prędkości cząsteczek wyrzucanych w przestrzeń kosmiczną. Wynosi ona aż 99,97 proc. prędkości światła (czyli około 1,07 miliarda km/h).
Zagadkowy strumień energii został zaobserwowany w 2017 r. Powstał w wyniku zderzenia dwóch gwiazd neutronowych, czyli niezwykle gęstych, zapadniętych jąder gwiazd. Każda z nich miała masę równą Słońcu i wielkość nie większą niż przeciętne miasto. Ogromna siła zderzenia doprowadziła do powstania zmarszczki w czasoprzestrzeni, które fizycy nazywają falami grawitacyjnymi.
Ich istnienie przewidział już Albert Einstein w 1916 r., natomiast na potwierdzenie trzeba było czekać aż 100 lat. Zostały zaobserwowane w 2016 r. w wyniku zderzenia dwóch czarnych dziur. Fale odkryte w wyniku zderzenia gwiazd to pierwsza obserwacja z innego źródła niż czarne dziury. Choć same fale grawitacyjne są niewidoczne, to można je wykryć za pomocą odpowiednich instrumentów badawczych. Obserwowany dżet jest natomiast widocznym efektem kolizji.
Strumień energii w przestrzeni kosmicznej został przeanalizowany dzięki obserwacjom przez teleskop Hubble’a, satelitę Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz kilka naziemnych teleskopów. W ten sposób obliczono zarówno tę iluzoryczną prędkość, jak i rzeczywistą.
Nieco przekłamana prędkość wynika z różnicy prędkości cząsteczek wyrzucanych przez strumień i światła. W rzeczywistości nic nie może przekroczyć prędkości światła, więc ten "nadświetlny" ruch jest iluzją. Ponieważ dżet zbliża się do Ziemi prawie z prędkością światła, światło, które emituje w późniejszym czasie, ma do pokonania krótszą odległość. W istocie dżet goni za własnym światłem. W rzeczywistości między emisją światła dżetu minęło więcej czasu, niż myśli obserwator. Powoduje to przeszacowanie prędkości obiektu - w tym przypadku pozornie przekraczającej prędkość światła.
Takie złudzenie zaobserwowano także w innych obiektach kosmicznych, m.in. w dżecie wyrzucanym z galaktyki Messier 87 w konstelacji Panny. Wszystkie zaobserwowane dotychczas prędkości nadświetlne można wytłumaczyć przy użyciu znanych nam praw fizyki.
Przeczytaj także:
Odkryli źródło gejzerów na księżycu Jowisza. To tu istnieje życie?
Rekordowo szybkie gwiazdy odnalezione. Na pełen obieg potrzebują 51 minut!
Webb wypatrzył spektakularne zjawisko. "Potężne fale uderzeniowe"
