Tak wygląda dżet wyemitowany przez gwiazdy neutronowe. Jest siedem razy szybszy od prędkości światła
Mogłoby się wydawać, że jeżeli spojrzymy w okular teleskopu to na niebie zobaczymy przestrzeń kosmiczną taką, jaka faktycznie jest, bez żadnych przekłamań. Do pewnego stopnia tak jest, ale jednak kosmos ma swoje sposoby na to, aby nas oszukać. Tak oto powstają dżety pozornie podróżujące z prędkościami nadświetlnymi.
Pięć lat temu, w połowie 2017 roku, detektor fal grawitacyjnych LIGO zarejestrował przelatującą przez Ziemię falę grawitacyjną wyemitowaną w potężnym zderzeniu dwóch oddalonych od nas o 130 mln lat świetlnych gwiazd neutronowych, czyli niezwykle kompaktowych i masywnych obiektów będących pozostałościami po masywnych gwiazdach, które pod koniec swojego życia eksplodowały jako supernowe.
Armada teleskopów przystępuje do obserwacji
Niemal natychmiast po obserwacji, którą potem skatalogowano jako GW170817, astronomowie skierowali w stronę źródła fali kilkanaście najsilniejszych teleskopów na Ziemi i w przestrzeni kosmicznej. Dzięki temu udało się zarejestrować zarówno błysk w zakresie widzialnym, jak i silny błysk promieniowania gamma.
Dzięki obserwacjom prowadzonym za pomocą całej sieci teleskopów astronomowie mogli wykorzystać technikę interferometrii wielkobazowej (VLBI) do ustalenia cech charakterystycznych wyemitowanego w wyniku zderzenia dżetu promieniowania gamma. Już wtedy udało się ustalić, że dżet przemieszcza się z prędkością 95 proc. prędkości światła.
Nadświetlny dżet? To tylko złudzenie
Teraz najnowsza analiza danych z tamtych obserwacji, ale także z obserwacji przeprowadzonych za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a 8 oraz 159 dni po zderzeniu pozwoliła znacznie bardziej doprecyzować te pomiary.
Ze względu na fakt, że dżet jest skierowany pod odpowiednio małym kątem względem obserwatorów na Ziemi dochodzi w tym przypadku do specyficznej iluzji optycznej.
Na całej swojej drodze w przestrzeni kosmicznej dżet emituje nowe fotony. Zważając jednak na fakt, że dżet przemieszcza się w kierunku obserwatora niemal z tą samą prędkością co samo światło, kolejne emitowane fotony znajdują się stosunkowo blisko siebie.
W efekcie fotony wyemitowane setki czy tysiące lat świetlnych po sobie docierają do obserwatora w znacznie krótszym czasie niż czas dzielący momenty ich emisji. Stąd i obserwator końcowy ma wrażenie, że dżet porusza się szybciej od prędkości światła.
W rzeczywistości prędkość dżetu wyemitowanego w tym zderzeniu ustalono na 99,97 proc. prędkości światła. I wszystkie prawa fizyki mogą nadal spać spokojnie.
