以光速7倍的能量喷射似乎要打破物理学的法则

By Brandon Specktor

2022/10/20

一个由两颗碰撞的恒星释放的粒子的喷射似乎正在比光速更快7倍移动，但天文学家责备一种叫超发光运动的宇宙错觉。

一个以近光速从一个黑洞炸出的粒子的流。刚刚从一对碰撞的中子星探测到一个类似的射流，似乎打破物理学的法则。 (Image credit: NASA Goddard)

天文学家已经探测到来自太空的一个巨大的似乎正在做不可能的的能量爆炸：比光速更快7倍旅行。

当然，这是一种光学错觉------一种罕见且挠头的叫超发光运动的现象，这当粒子非常接近光速运动来时发生。按照10月12日发表在《自然》杂志上的一项研究，在这一情况中，科学家探测到一个以惊人的光速的99.97%------约6.7亿英里（10.7亿km/h）从一个黑洞炸出的能量喷射。

问题中的这个喷射是2017年在科学界首次掀起波澜的一场宇宙大灾难的结果。那一年，科学家们探测到了两颗中子星之间的一个暴力的碰撞------超密、坍塌的将值一个太阳质量的恒星包成一个不比一个城市更宽的球的恒星核------距离地球约1.4亿光年远。这次碰撞是如此强大以致它在空时中创造了涟漪；这种扰动被称为引力波。

阿尔伯特·爱因斯坦在1916年预测了这些空时涟漪的存在，而它让科学家们花了100年在2016年探测到的两个黑洞之间的一个碰撞之后来发现证明它的证据。由2017年中子星碰撞释放的引力波------一个名叫GW17081的信号------是第一个被从一个非黑洞来源探测到的，证明不止一种类型的宇宙灾难能够创造它们。

引力波对肉眼是看不见的，但能被用诸如加利福尼亚州帕萨迪纳市的大型干涉仪引力波天文台（LIGO）等仪器探测到。因此，在大型干涉仪引力波天文台在2017年探测到来自碰撞恒星的第一次爆发后，世界各地的天文学家将他们的望远镜训练在合并上来可能了解凡是他们关于它的。不久之后，天文学家看到了一个粒子的高速喷射的可见的证据，拖焰出自碰撞地点并照亮起已经被恒星甩出的物质球。

在他们的新论文中，天文学家用美国宇航局的哈勃太空望远镜、欧洲航天局的盖亚太空天文台和地球上的其他几个射电望远镜分析了这个喷射。用这些观察，该团队计算了这个喷射的实际速度并感知了蔑视物理学的速度。

超光速错觉源自喷射中的粒子和它们发射的光粒子（或光子）之间的速度差异。因为喷射的粒子几乎像它们发射的光一样快移动，它能看起来宛如在喷射早期的粒子正在像这个喷射后期阶段中的光子几乎同一时间到达地球一样，使它看起来宛如喷射实际上正在比光速更快移动一样。

天文学家之前已经在其他几个宇宙天体中观察到了这种错觉，包括炸出室女座中梅西耶87星系的一个近光速喷射。到目前为止，所有的超发光运动的实例都能被用数学以一种不打破已知的物理学的法则的形式解释。

https://www.livescience.com/cosmic-jet-breaks-light-speed