宇宙之谜｜科学家证实中子星碰撞后产生近4倍光速喷射流

zhoujingli

从去年针对新发现的中子星碰撞的持续观测中，天体物理学家发现了一些让人惊讶的东西——碰撞喷出一束超快的粒子薄射流进入了太空，他们以接近光速飞行，但是由于光学错觉，看起来移动得快得多。

去年8月，当重力波探测仪提醒全世界的天文学家，注意即将发生的事件时，天文学家观测到了这次碰撞。

中子星碰撞合成图

大量的望远镜在此地进行守候，科学家们第一次看到两颗中子星在1.3亿光年之外的一个星系中碰撞，对其进行了引力波和电磁波天文学的观测，其中包括无线电波、X射线、伽马射线，可见光。

这次事件绝对是史无前例的；从那时起，太空科学家们一直热切地观察这个新形成的物体，试图弄清楚它是什么，以及接下来它将做什么。

通过利用这些射电望远镜的持续观测，天体物理学家确定了相对论性射流的位置，根据理论家的说法，相对论性射流是碰撞中子星爆炸产生伽马射线的必要条件。

基于两个中子星合并后75天以及合并后230天的观测，研究人员发现新物体GW170817周围的发射区域已经开始移动，并以如此高的速度移动，以至于相对论性射流是对他唯一合理的解释。

中子星喷射流观测原理图

美国国家无线电天文台（NRAO）和加州理工大学的天体物理学家Kunal Mooley说：“我们测量了一个比光快四倍的表观运动。”

这种错觉，称为超光速运动，产生于射流几乎指向地球，射流中的物质正在接近光速运动。

今年六月份，计算机模拟显示，这种喷射流应该存在于距地球30度角的方向。它比较窄，但依然可以分辨伴随产生的伽马射线爆发的初始模糊状态——它的视角使得观测变得困难。

根据最新观测新数据，曾经的预测完全是正确的。

中子星碰撞实际图

“根据我们的分析，这种喷射流很可能非常狭窄，最多有5度宽，而且指向地球方向应该有20度左右，”澳大利亚斯温伯恩理工大学的天体物理学家亚当·德勒说，他曾经是NRAO的天体物理学家。

但是为了符合我们的观测结果，喷射流中的物质也必须以超过光速97%的速度向外喷射（编者注：实际观测到的是4倍光速，和30度角，前文有描述）。

当中子星相撞时，一团物质围绕着震中爆发。两颗中子星在碎片球体内形成新物体——要么是一颗非常大的中子星，要么是一颗非常小的黑洞——会对附近物质的产生引力吸引，把它们吸进自己的肚子，就像水在排水管中旋转一样。但是合并后产生喷射流是一种特殊的状况。这种现象，在合并开始后的150天会达到顶峰，然后迅速消失了。

喷射流在许多环境中都是不可思议的现象，现在这些在电磁波谱的无线电波段的精细观测，正在提供对它们的令人着迷的分析，帮助我们理解它们的来龙去脉。

关注微信公众号《宇宙之谜》，了解更多精彩内容

本文选自：今日头条

jansie1314

4倍光速，啊呀！