科學家觀測到黑洞噴流疑以七倍光速運動

【2022年10月19日訊】(記者林達編譯報導)早在2017年,科學家就觀察到兩顆中子星相撞時的壯觀景象。由於所搜集到的大量數據及其複雜性,科學家至今才能最終分析並理解這些數據。一個有趣的發現是,兩顆中子星合併後被拋向太空的物質噴流的速度似乎達到了七倍光速。

該事件在被發現之日後被命名為GW170817(GW意為引力波),很快在太空歷史上占有重要地位。這是科學家們第一次發現兩顆中子星合併產生的引力波。當時已經發現了少數黑洞合併形成的引力波,但中子星之間的碰撞仍然難以捉摸。

中子星是由恆星爆炸死亡後形成的緻密天體。根據NASA的說法,一茶匙中子星物質,在地球上就有40億噸重。

NASA表示,這種超乎想像的密度帶來了巨大的引力——足以將兩顆中子星在爆炸性碰撞中聚集在一起,同時將引力波和伽馬輻射發射到太空中,這使得科學家們第一次從中子星合併中同時探測到兩者。

哈勃太空望遠鏡觀察到兩顆中子星在爆炸後坍縮成一個黑洞。然後在黑洞周圍形成一個旋轉的圓盤,它以不可思議的速度將物質噴射到太空中。當科學家們將這一發現與美國國家科學基金會的研究發現相結合,就能夠以極高的精確度拼湊出這一事件的原貌——包括它噴向太空物質的速度。

最初,根據哈勃望遠鏡的觀測,物質噴流似乎以七倍光速飛行。當然,這不可能,因其突破了宇宙速度的物理限制,但它的速度可以一直衝到非常接近這個無法逾越的速度上限,至少達到了光速的99.97%,即每小時約6.7億英里。科學家們將這種看似超光速的運動歸因於一種稱為「超臨界運動」(superliminal motion)的現象。NASA 說,由於噴流中的物質以接近光速的速度飛向地球,當這些物質更靠近地球觀測者時,它所發出的光需要傳播的距離就更短,這使得它相對於觀測者來說比實際運動速度更快。

這一發現於10月12日發表在《自然》雜誌上。科學家們希望,據此能夠在未來對中子星合併進行更精確的觀測,這也可能有助於計算宇宙膨脹的速度。◇#

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