آیا واقعا ماده‌ای که از برخورد ستارگان نوترونی خارج می‌شود، با سرعتی بیشتر از نور حرکت می‌کند؟!

هنگامی که ستاره‌شناسان جهان برخورد حماسی بین دو ستاره نوترونی را در سال 2017 را بررسی می‌کرند، رویداد اصلی فقط آغاز شگفتی‌ها بود. چنین ادغام عظیمی که قبلاً دیده نشده بود و قطعاً هیجان‌انگیز، جالب و عمیقاً نکته‌آموز بود.

و اکنون دانشمندان به یک شگفتی رسیده‌اند. هنگامی که دو ستاره نوترونی به هم برخورد کردند، فواره‌ای از مواد را به بیرون پرتاب کردند که به نظر ما به نظر می‌رسید با هفت برابر سرعت نور به فضا منفجر می‌شود.

البته با توجه به درک فعلی ما از فیزیک، این امر غیرممکن است. این پدیده‌ای است که به سرعت ابر نوری معروف است، که به رغم نامش در واقع یک توهم بر اساس زاویه دید ما است.

با این حال، حتی زمانی که سرعت آن تصحیح شد، جریان پرسرعت بسیار سریع بود.

داده‌های این جریان  توسط تلسکوپ فضایی هابل به‌دست آمد، که مجموعه‌ای از مشاهدات را در حدود 8 روز و سپس دوباره در حدود 159 روز پس از ادغام ستارگان نوترونی در اوت 2017 انجام داد.

تلسکوپ‌های دیگری از جمله ماهواره گایا آژانس فضایی اروپا و تعدادی تلسکوپ رادیویی بنیاد ملی علوم هم در حال مشاهده بودند. محققان با ادغام داده‌های خود می‌توانند نوعی اندازه‌گیری به نام تداخل سنجی خط پایه بسیار طولانی (VLBI) انجام بدهند.

بر اساس این مشاهدات و ماه‌ها تجزیه و تحلیل، تیمی به سرپرستی ستاره‌شناس کونال مولی از کلتک توانستند ابتدا حرکت جتی را شناسایی کرده و سپس ردیابی کنند که با به هم رسیدن دو هسته ستاره‌ای فوق متراکم فوران کرد.

حرکت ابر نوری زمانی اتفاق می‌افتد که چیزی با سرعت کافی به سمت ما می‌آید. با نزدیک شدن جسم، فاصله لازم برای حرکت نور آن به سمت ما کوتاه می‌شود  چیزی که معمولاً نیازی به در نظر گرفتن آن در زندگی روزمره خود نداریم،

در این حالت جت مواد تقریباً به همان سرعت نوری که ساطع می‌کند حرکت می‌کند و این توهم را ایجاد می‌کند که نور خودش مسافت‌های طولانی‌تری را پیموده است. بنابراین اندازه‌گیری از سرعت واقعی مواد مستلزم داده‌های دقیق و تعداد زیادی اعداد است.

بنابراین داده‌های خام هابل سرعت  هفت برابر سریع‌تر از نور را نشان می‌دهد. داده‌های VLBI که بین 75 تا 230 روز پس از ادغام به‌دست آمد نشان داد که سرعت چهار برابر سریع‌تر از نور است.

محققان در مقاله خود می‌نویسند: “ما در این کار نشان داده‌ایم که اخترسنجی دقیق با تلسکوپ‌های نوری و مادون قرمز مبتنی بر فضا وسیله‌ای عالی برای اندازه‌گیری حرکت مناسب جت‌ها در ادغام ستاره‌های نوترونی است. ”

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) باید بتواند اخترسنجی را بسیار بهتر از تلسکوپ فضایی هابل انجام دهد. ترکیبی از اخترسنجی نوری و اندازه‌گیری‌های رادیویی VLBI (با امکانات رصد فعلی). ) ممکن است حتی قوی‌تر باشد و بتواند محدودیت‌های شدیدی را در زاویه دید ادغام ستاره‌های نوترونی که در فاصله تقریباً ۵۰۰ میلیون سال نوری قرار دارند، ایجاد کند.

حالا فقط باید منتظر برخورد ستاره نوترونی دیگری باشیم…

تحقیقات این تیم در Nature منتشر شده است.