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。
博科园-科学科普：但为了与我们的观测结果相符，喷射流中的物质也必须以超过光速的97%向外爆炸。由nrao和位于帕萨迪纳的加州理工学院(California Institute Of Technology)的库纳尔穆利(Kunal Mooley)领导的戴勒(Deller)和同事们利用各种射电望远镜研究了中子星碰撞的结果，这是一次名为gw 170817的历史性事件。GW 170817是第一次记录到两颗中子星的碰撞，这是在超新星爆炸中死亡的大质量恒星超稠密残留物。发生在距地球约1.3亿光年的gw 170817也开启了“多星天文学”的时代：这是通过引力波(阿尔伯特爱因斯坦在一个世纪前首次预测的时空涟漪)和电磁辐射探测到的第一次事件。
在这幅非等比尺度艺术插图中，模拟射电图像显示了两个中子星合并产生黑洞产生的超高速射流，这是在2017年8月观测到的一个戏剧性事件。图片：D. Berry, O. Gottlieb, K. Mooley, G. Hallinan, NRAO/AUI/NSF
GW 170817这个名字是对那些引力波的认可，也是天文学家观测到这一事件的日期：2017年8月17日。科学家们认为，这次合并产生了强大的爆炸，将一个物质的外壳喷射到遥远的太空中。在这个壳层中，合并的中子星创造了一个单一的黑洞，它开始吸收大量的气体和尘埃。这种物质在黑洞周围形成了一个快速旋转的圆盘；不久，双喷流开始从这个圆盘的磁极上喷射出来。目前还不清楚这些喷射流是否冲破了最初爆炸产生的残骸壳。但是Mooley和团队在最初探测到GW 170817之后的75天和230天观察表明，这种情况确实发生了。
起初喷出物与喷出的碎片相互作用，形成一种茧状结构，其移动速度比喷流本身要慢得多，但喷流最终冲入了星际空间。这项研究的合著者、以色列特拉维夫大学的理论家Ore gottlieb在同一份声明中说：我们的解释是，在合并后大约60天内，“蚕茧”控制了无线电发射，而在后来的时间里被喷射流控制。现在来看比光快的部分：在两次观测之间的155天里，指向地球的射流似乎跳跃了2光年，这一距离表明它的速度是光速的4倍，但这只是一种幻觉。
这张图显示了中子星和恒星合并结果，最初爆炸产生的喷出物在合并形成黑洞周围形成了一个壳。从黑洞周围圆盘中喷射出来的物质首先与喷出物质相互作用，形成一个巨大的“茧”。后喷射流突破进入星际空间，其极快的运动变得明显。图片：Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF
新的结果表明，中子星-恒星合并是短时间伽马暴的重要来源，为了探测到这些高能光的喷发，合并产生的喷流必须与地球保持几乎一致。NRAO的NSF项目主管Joe Pesce在同一份声明中说：这次合并事件很重要，原因有很多，它继续以更多的信息让天文学家感到惊讶。喷流是在许多环境中都能看到的神秘现象，而现在，在电磁波谱的无线电部分，这些精致的观察提供了对它们迷人的洞察，帮助我们理解它们是如运行的，这项新研究于9月5日发表在《自然》上。
博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Nature》｜文：Mike Wall/Space｜DOI:doi.org/10.1038/s41586-018-0486-3
