研究:天文学家发现中子星合并产生光速四倍的物质射流

文章作者:bianji3 | 2018-09-19
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一项新的研究报告称,天文学家去年发现中子星的戏剧性合并产生了一股似乎是光速四倍的物质射流。当然,“似乎”是这里的关键词;物理定律告诉我们:没有什么能比光更快地在太空中穿行。因此超光速运动是一种错觉,这是由喷射流(仍然非常快)的速度和它几乎直接向我们喷射的事实造成。研究的合著者、澳大利亚斯温伯恩科技大学的亚当·戴勒在美国国家科学基金会(Nsf)下属的国家射电天文观测站(Nrao)发表的一份声明中说:根据分析,喷射流很可能很窄,至多5度,而且距离地球的方向只有20度。

研究合著作者亚当·戴勒(Adam Deller)是澳大利亚斯文本科技大学天文学家,他说:“基于我们的分析数据,这个喷射流很可能非常狭窄集中,但为了匹配我们的观测结果,喷射流必须以97%光速的速度向外喷射。”

戴勒和他的同事加州理工学院昆瑙·莫勒(Kunal Mooley)使用各种射电望远镜研究中子星碰撞,此次碰撞被称为GW170817碰撞事件。

GW170817是首次记录的两颗中子星碰撞事件,中子星是超新星爆炸中超大质量恒星超密集残骸,该事件距离地球大约1.3亿光年。同时,它开启了“多样化信号天文学”时代——第一个通过引力波和电磁辐射探测到的天文事件。

该事件之所以命名为GW170817,是为了纪念那些引力波事件,同时也是记录该天文事件的时间——2017年8月17日。

科学家认为,中子星合并产生强烈爆炸,将一层物质抛向了太空。在这个壳层结构中,合并的中子星形成一个黑洞,它开始吞噬大量的气体和灰尘。这些物质在黑洞周围形成一个快速旋转的盘状结构,研究小组成员称,不久之后这种黑洞盘状结构两极区域开始喷发物质流。

目前尚不清楚是否喷射流会冲破最初爆炸形成的残骸壳,但是莫勒和研究小组的观测结果表明,在探测到GW170817事件之后的第75天和第230天,的确发生了这种现象。

最初,喷射流与喷射出来的残骸发生交互,形成一种茧状结构,它的移动速度比喷射流自身移动更慢,但最终喷射流冲破茧状结构束缚,进入星际空间之中。

研究报告合著作者、以色列特拉维夫大学理论学家奥尔·戈特利布(Ore Gottlieb)在一份声明中称,我们的解释观点是茧状结构控制了射电释放,直到合并后60天,在随后的时间里射电释放是由喷射流主导的。

在两次观测之间的155天里,喷射流指向了地球,似乎向前跳跃了2光年,这一距离暗示着其速度是光速的4倍,但事实上这仅是一种幻觉而已。

最新研究结果表明,中子星合并是短时间伽马射线暴的重要来源。他们补充称,对于探测到的高能量光喷发,中子星碰撞产生的喷射流几乎要对准地球方向。

美国国家射电天文台科学基金会项目主任乔·佩谢(Joe Pesce)称,中子星合并事件非常重要,其原因有许多,同时,该事件提供的信息继续让天文学家感到惊奇。喷射流是在许多宇宙环境中都能观测到的神秘现象,并且目前电磁波谱中观测到独特的观测数据,将有助于我们更好地理解中子星碰撞事件,更好地理解它们是如何发生交互作用。

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