Сенсационное открытие астрономов о сверхсветовом выбросе вещества после космического катаклизма не подтвердилось. То, что первоначально выглядело как нарушение фундаментальных законов физики, оказалось сложной оптической иллюзией, созданной уникальным стечением обстоятельств.
Историческое событие и первоначальные наблюдения
Осенью 2017 года научное сообщество было взволновано беспрецедентным событием: впервые в истории были одновременно зафиксированы гравитационные волны и электромагнитное излучение (свет) от одного источника — столкновения двух нейтронных звезд, получившего обозначение GW 170817. Это событие открыло новую эру — многоканальной астрономии. Особый интерес ученых вызвал мощный поток (джет) вещества, выброшенный в космос. Первоначальный анализ данных показал невероятное: казалось, что этот поток движется со скоростью, в четыре раза превышающей скорость света в вакууме.
Детальное расследование феномена
Чтобы разгадать эту загадку, группа исследователей из Национальной радиоастрономической обсерватории и Калифорнийского технологического института провела тщательный повторный анализ данных о событии GW 170817. Они реконструировали ход событий: после столкновения образовался узкий, сверхбыстрый поток частиц. На своем пути он взаимодействовал с окружающими остатками звезд, создавая вокруг себя более медленный и объемный «кокон» из разогретого вещества. В первые 60 дней после столкновения радиоизлучение в основном исходило именно от этого кокона. Однако позже, когда поток пробил кокон и устремился в межзвездное пространство, он стал основным источником излучения.
Разгадка сверхсветовой иллюзии
Ключ к разгадке лежал в геометрии и относительности. К 155-му дню наблюдений астрономы измерили, что фронт выброса, казалось, преодолел расстояние в 2 световых года. Для этого требовалась сверхсветовая скорость. Однако новое исследование показало, что реальная скорость потока была колоссальной, но все же меньше скорости света — около 97% от нее. Иллюзия же возникла из-за того, что этот невероятно узкий и мощный джет был направлен почти прямо на Землю. Вещество в потоке, движущееся с релятивистской скоростью, почти догоняет испускаемый им свет. Для земного наблюдателя это создает эффект «сверхсветового» движения, когда проекция скорости на картинную плоскость кажется аномально высокой. Это известный в астрофизике эффект, называемый релятивистским аберрацией.
Таким образом, законы физики остались незыблемы. Кажущееся нарушение предельной скорости во Вселенной оказалось мастерской иллюзией, подчеркивающей важность учета угла наблюдения и релятивистских эффектов при изучении самых экстремальных явлений в космосе.