中性子星衝突 GW170817 によって放出された物質の噴流は、光速の 99.97% で移動しており、7 倍の速さで移動することにより物理法則を破っているように見えます。噴流はハッブル宇宙望遠鏡とガイア宇宙望遠鏡によって衝突の直後に見られましたが、画像が処理され、何が起こっているかを明らかにするために十分に分析されるまでに 5 年かかりました.
GW170817 の検出は、観測された最初の中性子星合体であり、天文学を一変させました。重力波検出器と電磁スペクトルで動作する望遠鏡が同じ事件を研究するために協力したのはこれが初めてであり、70 の天文台が参加しました。コラボレーションは世界を超えていました。宇宙の機器も、可能な限りの光子を捕捉するために行っていたものから出向しました。
2つの中性子星の質量が組み合わさって非常に密度の高い物体が作成され、崩壊してブラックホールになり、その近くから物質が急速に回転する円盤に引き込まれ、その極が強力なジェットを放出しました. Nature におけるこれらのジェットの分析 光速にどれだけ接近したかを明らかにしているが、科学研究はしばしばより堂々としたペースで行われており、その研究は現在発表されたばかりである.その過程で、著者はガンマ線バーストという仮説を支持しています 中性子星合体の結果です。
この論文の著者は、衝突から 8 日後と 159 日後にハッブルとガイアによって生成されたデータと、75 日と 230 日後に行われた電波研究を組み合わせました。電波波長観測は、Very Long Baseline Interferometry (VLBI) を使用して、数千キロメートルにわたって連携する望遠鏡で行われました。
カリフォルニア工科大学のクナル・ムーリー博士は声明の中で、「ハッブルが、世界中に広がる強力な電波VLBI望遠鏡によって達成される精度に匹敵する、これほど正確な測定を提供できることに驚いています.
ハッブルからの測定値は正確でしたが、ジェットが光速の 7 倍の速度で移動していることを示しているため、最初は無意味に見えました。サイエンス フィクションが「ワープ スピード 5」のような概念に慣れさせたように、光速は依然として破ることのできない障壁です。 7 回どころか 7% オーバーしても、物理学の根幹を揺るがすことになります。
しかし、天文学者が明らかに「超光速」運動を見たのはこれが初めてではなく、その原因を理解しています。 1 つのジェットはほぼ地球に向けられているため、それが広がるにつれて放出される光は、到達するまでの距離が短くなります。ジェットの前縁から光が放出されてからその起点までの遅延が偽装され、光速よりも速く移動しているように見えます。ジェットが移動しているように見える速度と、可能な最大速度との間のギャップを測定することにより、著者は、地球に対するジェットの角度を 19 ～ 25 度と計算することができました。これは、ジェットが実際にどれだけ光速に近いかを推定するのに役立ちました.
「私たちの結果は、ジェットが打ち上げられたとき、少なくとも光速の 99.97% で動いていたことを示しています」と、カリフォルニア大学バークレー校の Wenbin Lu 博士は言いました。
ガンマ線バーストは非常に強力であるため、天文学者は当初、何が原因でバーストが発生するのか頭を悩ませていました。中性子星の合体によって生成されたジェットが好まれる説明になりましたが、そのようなジェットが存在し、バーストを生成するのに十分な速度であることを確認できるのは今だけです.
論文が指摘しているように、この作業は始まりにすぎません。JWST は、ハッブルをはるかに超える精度でこのようなイベントを表示できるようになります。
この研究は Nature に掲載されています (オープンアクセス)。
