超級碰撞和超級噴射流
根據已知的物理定律，沒有東西能比光傳播得更快。儘管黑洞、脈衝星和類星體等奇異現象產生的相對論噴流有時也會以接近光速的速度運動，但很少能看到任何太空物體以接近光速的速度運動。但現在天文學家發現了一種超高速射流，它以超過光速99.97%的速度在太空中穿梭。哇!
天文學家使用哈勃太空望遠鏡測量了這種噴射流的速度，他們認為這是兩顆中子星碰撞時產生的。他們將這次事件命名為GW170817，並表示碰撞產生的能量與超新星爆發或恆星爆炸的能量相當，超新星在幾秒鐘內釋放的能量比太陽數十億年的生命周期中釋放的能量還要多。美國宇航局表示，這次噴射流的發現和分析是:
對正在進行的這些不尋常碰撞的調查的一個重要分水嶺。這次合併的結果被全球70個天文台和太空天文台共同觀測到，除了引力波探測之外，還包括廣泛的電磁波譜。
究竟發生了什麼？
天文學家首次注意到中子星爆炸是在2017年8月。他們說:
僅僅兩天後，科學家們迅速將哈勃望遠鏡對準了爆炸地點。中子星坍縮成一個黑洞，黑洞的強大引力開始將物質拉向黑洞。那種物質形成了一個快速旋轉的圓盤，產生了從兩極向外移動的射流。咆哮的噴射流撞向膨脹的爆炸碎片外殼中的物質，並將其捲走。其中包括一團噴射出來的物質。
雖然這一事件發生在2017年，但科學家們花了幾年時間才想出一種方法來分析哈勃望遠鏡的數據和其他望遠鏡的數據，從而描繪出這幅完整的畫面。
哈勃望遠鏡的觀測結果與多個國家科學基金會射電望遠鏡的觀測結果相結合，這些望遠鏡一起工作，進行超長基線干涉測量(VLBI)。這些無線電數據是在爆炸發生75天和230天後採集的。
《自然》雜誌論文的第一作者、加州理工學院的Kunal P. Mooley評論道:
我很驚訝哈勃能給我們提供如此精確的測量，其精度可與遍布全球的強大射電VLBI望遠鏡相媲美。
為了達到極高的精度，除了VLBI，作者還使用了哈勃數據和ESA(歐洲航天局)蓋亞衛星的數據。馬里蘭州巴爾的摩市空間望遠鏡科學研究所的傑伊·安德森解釋說: 對數據耗時數月的仔細分析，才做出了這一測量結果。
超級噴射流速度比光還快？
通過結合不同的觀測結果，他們能夠準確確定爆炸地點。哈勃望遠鏡的測量顯示，噴流的表觀速度是光速的7倍。無線電觀測顯示，噴射物後來減速到比光速快四倍的表觀速度。
但是，正如本文上面所指出的，根據已知的物理定律，沒有什麼能比光速更快。所以今天的天文學家都認為這種超光速運動是一種幻覺。天文學家解釋說:
由於噴流正以接近光速接近地球，所以它在較晚時間發射的光距離較短。從本質上說，噴流是在追逐自己的光。事實上，噴射物發出光的間隔時間比觀察者想像的要長。這導致物體的速度被高估了——在這種情況下，似乎超過了光速。
加州大學伯克利分校的盧文斌證實:
我們的結果表明，噴射流發射時的速度至少是光速的99.97%。
為何天文學家如此興奮
這些天文學家稱這項工作是兩個新興且相互關聯的研究領域的「重大突破」。一種是時域天文學(研究空間物體如何隨時間變化)。另一種是多信使天文學(使用各種信號，如光和引力波，來研究單個天體物理物體或事件)。
他們表示，哈勃望遠鏡的測量結果，加上2018年宣布的VLBI測量結果:
這大大加強了中子星合併和短時間伽馬射線暴之間長期以來的假設。這種聯繫需要一個快速移動的射流出現，現在已經在GW170817中測量到。
他們還表示，這項工作為更精確地研究中子星合併鋪平了道路，並補充道:
在未來幾年裡，如果有足夠大的樣本，相對論噴流觀測可能會為測量宇宙膨脹率提供另一種探索途徑，這與一個被稱為哈勃常數的數字有關。
藝術家的概念：兩顆中子星碰撞並釋放出超高速的輻射。咆哮的噴流——其物質以接近光速移動。-進入周圍的星際介質。圖片來自Elizabeth Wheatley/ NASA。
總結:天文學家發現並測量到了一種超高速射流，被認為是兩顆中子星碰撞的結果。射流中的物質以99.97%的光速移動!
BY:Deborah Byrdand
FY: Tommyzhu（朱濤）
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