Materia ejectată de stelele neutronice care se ciocnesc ar fi depășit viteza luminii

Atunci când astronomii din întreaga lume au urmărit coliziunea epică dintre două stele neutronice în 2017, evenimentul principal a fost doar începutul. Efectele ulterioare, atât imediate, cât și pe termen lung, ale unei fuziuni atât de masive, nemaivăzute până atunci, au fost cu siguranță incitante, interesante și profund informative. De un deosebit interes este ce s-a întâmplat cu materia ejectată de stelele neutronice care s-au ciocnit.

Cercetătorii au dezvăluit ceva senzațional: pe măsură ce cele două corpuri se ciocnesc, materia ejectată de stelele neutronice pare să atingă de 7 ori viteza luminii.

Acest lucru, desigur, este imposibil, conform înțelegerii noastre actuale a fizicii. Este un fenomen cunoscut sub numele de viteză superluminică, care, în ciuda numelui său, este de fapt o iluzie bazată pe unghiul nostru de vizualizare.

Cu toate acestea, chiar și după ce viteza a fost corectată, jetul s-a dovedit a fi extrem de rapid, scrie Science Alert.

Ce viteză a atins, de fapt, materia ejectată de stelele neutronice?

„Rezultatul nostru indică faptul că jetul se mișca cu cel puțin 99,97% din viteza luminii atunci când a fost emis”, spune astronomul Wenbin Lu, de la Universitatea California, din SUA.

Datele despre jetul de materie au fost obținute de Telescopul Spațial Hubble, care a efectuat un set de observații la aproximativ 8 zile și apoi un altul la aproximativ 159 de zile după fuziune, văzută aici pe Pământ în luna august 2017.

Și alte telescoape au urmărit evenimentul, inclusiv satelitul Gaia al Agenției Spațiale Europene și o serie de radiotelescoape de la Fundația Națională pentru Știință din SUA. Punând datele la comun, cercetătorii au putut realiza un fel de măsurătoare numit interferometrie de bază foarte lungă (VLBI).

Mișcarea superluminică

Pe baza acestor observații și după luni de analiză, o echipă condusă de astronomul Kunal Mooley, de la Caltech, a reușit să identifice și apoi să urmărească mișcarea avută de materia ejectată de stelele neutronice atunci când acestea s-au ciocnit.

Mișcarea superluminică are loc atunci când ceva vine spre noi cu o viteză suficient de mare, foarte aproape de raza noastră vizuală. Pe măsură ce obiectul se apropie, distanța necesară pentru ca lumina sa să ajungă până la noi se scurtează, un lucru de care de obicei nu trebuie să ținem cont în viața noastră de zi cu zi, unde lumina pare să se miște instantaneu (în comparație cu mișcările noastre lente).

În acest caz, jetul se mișcă aproape la fel de repede ca lumina pe care o emite, creând iluzia propriei lumini care pare să acopere distanțe mai mari decât el (și, prin urmare, pare se mișcă cu o viteză imposibilă).

Așadar, descoperirea vitezei reale a jetului necesită date precise și calcule aprofundate.

Datele Hubble despre materia ejectată de stelele neutronice, uluitor de precise

Datele Hubble au arătat o viteză superluminică de 7 ori mai mare decât a luminii. Datele VLBI, obținute după între 75 și 230 de zile de la fuziune, acoperite într-o lucrare anterioară, au arătat că jetul a încetinit ulterior la o viteză superluminică de 4 ori mai mare decât a luminii.

„Sunt uimit că Hubble ne-ar putut oferi o măsurătoare atât de precisă, care rivalizează cu precizia obținută de puternicele telescoape radio VLBI răspândite pe tot globul”, spune Mooley.

Rezultatul constrânge și mai mult unghiul la care privim jetul și întărește legătura dintre fuziunea stelelor neutronice și exploziile de raze gamma de scurtă durată. Această conexiune necesită un jet relativist și exact asta au măsurat Mooley și colegii săi.

Telescopul James Webb ar putea duce măsurătorile la un alt nivel

„Am demonstrat în această lucrare că astrometria de precizie cu telescoapele optice și infraroșii din spațiu este un mijloc excelent de măsurare a mișcărilor adecvate ale jeturilor în fuziunile de stele neutronice”, au scris cercetătorii.

„Telescopul Spațial James Webb (JWST) ar trebui să poată efectua astrometrie mult mai bine decât Telescopul Spațial Hubble, datorită ariei de colectare mai mare și dimensiunii mai mici a pixelilor… Combinația dintre astrometria optică și măsurătorile radio VLBI (cu instrumentele de observare actuale) poate fi și mai puternică și ar putea genera constrângeri puternice ale unghiurilor de vizualizare ale fuziunilor de stele neutronice situate la o distanță de până la 150 Mpc (aproximativ 500 de milioane de ani-lumină”, a scris aceștia.

Acum, trebuie doar să așteptăm o altă coliziune de stele neutronice.

Cercetarea a fost publicată în Nature.

Vă recomandăm să citiți și:

Telescopul Webb a fotografiat o galaxie care conține cele mai vechi stele din Univers

Adevărul despre apa de pe Marte! Astronomii explică un fenomen uimitor

Originea vieții pe planetele similare Pământului, cât se poate de probabilă

Astronomii dezvăluie noi indicii despre misterioasele explozii radio din Univers