中子星合并喷射流似乎四速于光速?这是种错觉

出品|网易科学人栏目组 卡麦拉

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据美国太空新闻网站报道，一项最新研究报告称，2017年天文学家观测到的中子星合并事件，似乎以4倍光速的速度产生一股喷射流。

研究人员称，当然，这里的关键词是“似乎”，物理定律告诉我们太空中没有任何比光传播速度更快的物质。因此超光速运动仅是一种错觉，这是由于喷射流速度非常快，并且它们几乎直接朝向我们喷射。

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。

这项最新研究结果发表在9月5日出版的《自然》杂志上。（卡麦拉）