Когда астрономы всего мира наблюдали за эпическим столкновением двух нейтронных звезд в 2017 году, это было только началом. Последствия такого масштабного, невиданного ранее слияния — как немедленные, так и долгосрочные, — должны были быть захватывающими, интересными и глубоко информативными.
Это, конечно, невозможно, согласно нашему нынешнему пониманию физики. Такое явление известно как сверхсветовая скорость, которое, несмотря на свое название, на самом деле является иллюзией, основанной на нашем угле зрения. Однако даже после того, как скорость была скорректирована, струя оказалась безумно быстрой.
«Наш результат показывает, что в момент запуска струя двигалась со скоростью не менее 99,97% скорости света», — говорит астроном Венбин Лу из Калифорнийского университета в Беркли.
Данные о джете были получены с помощью космического телескопа Хаббла, который провел серию наблюдений примерно через 8 дней, а затем еще раз примерно через 159 дней после слияния, наблюдаемого здесь, на Земле, в августе 2017 года.
За происходящим наблюдали и другие телескопы, в том числе спутник Gaia Европейского космического агентства и ряд радиотелескопов Национального научного фонда. Объединив свои данные, исследователи могли построить своего рода измерение, называемое интерферометрией со сверхдлинной базой (VLBI).
Основываясь на этих наблюдениях и многомесячном анализе, команда под руководством астронома Кунала Мули из Калифорнийского технологического института смогла сначала идентифицировать, а затем отследить движение струи, образовавшейся при столкновении двух сверхплотных звездных ядер.
Сверхсветовой джет
Сверхсветовое движение возникает, когда что-то приближается к нам с достаточно высокой скоростью, очень близко к нашему лучу зрения. По мере приближения объекта расстояние, необходимое для того, чтобы его свет дошел до нас, сокращается — то, что нам обычно не нужно принимать во внимание в нашей повседневной жизни, где кажется, что свет движется мгновенно (по сравнению с нашими медленными движениями).
В этом случае струя движется почти так же быстро, как свет, который она излучает, создавая иллюзию того, что ее собственный свет, кажется, покрывает большие расстояния, чем он (и, следовательно, движется с невозможной скоростью).
Таким образом, раскрытие истинной скорости требует точных данных и большого количества вычислений.
Данные Хаббла показали сверхсветовую скорость в семь раз больше скорости света. Данные РСДБ, полученные между 75 и 230 днями после слияния и описанные в предыдущей статье, показали, что позже струя замедлилась до сверхсветовой скорости, в четыре раза превышающей скорость света.
«Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) должен выполнять астрометрию намного лучше, чем космический телескоп Хаббла, благодаря большей площади сбора данных и меньшему размеру пикселя… Он может быть еще более мощным и может наложить серьезные ограничения на углы обзора слияний нейтронных звезд, расположенных на расстоянии до 150 Мпк [примерно 500 миллионов световых лет]», — отмечают астрономы.
Теперь осталось дождаться еще одного столкновения нейтронных звезд…