Tak wygląda dżet wyemitowany przez gwiazdy neutronowe. Jest siedem razy szybszy od prędkości światła

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.

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.

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.