2017年8月,两颗中子星合并发生剧烈宇宙爆炸事件GW170817,其释放的能量与超新星爆炸相当。人类首次对中子星合并产生的引力波和伽马辐射进行联合探测。天文学家使用哈勃太空望远镜测量到,喷射流的速度至少相当于光速的99.97%,并且喷流的视速度是光速的七倍。无线电观测表明,喷流后来减速到光速的四倍。
GW170817爆炸事件,是人类对两颗中子星合并产生的引力波和伽马辐射的首次联合探测。也是对这些异常碰撞进行调查方式的重大改变。除了探测到引力波之外,全球以及太空中的70个天文台,在广泛的电磁频谱范围内共同观测双星合并。这预示着新兴领域多信使天体物理学取得重大进展。它是科学家利用光和引力波等多个“信使”来研究宇宙随时间变化的。
两天后,科学家们迅速将哈勃望远镜对准了爆炸现场。中子星坍缩成黑洞,强大的引力将周围物质拉向它,形成了一个快速旋转的圆盘,产生从两极向外移动的射流。咆哮的巨口碰撞着,将物质卷入爆炸产生的碎片膨胀壳中,形成一个气泡,射流通过气泡奔向宇宙深处。
GW170817事件发生在2017年,当时科学家还无法完整的分析所有数据。经过5年的研究,科学家们才找到分析这些数据的方法,以描绘出事件的完整画面。
科学家将哈勃数据与盖亚卫星数据以及超长基线干涉测量的数据结合使用,以达到极高的准确性。通过结合不同的观测结果,他们能够查明爆炸的位置。哈勃测量表明,喷流的视速度是光速的七倍。无线电观测表明,喷流后来减速到四倍光速的表观速度。
实际上,没有什么能超过光速,所以这种“超光速”运动是一种幻觉。当射流光芒以光速接近地球时,我们的视速度判断发射时间比想象的要长,这导致物体的速度被高估。在这种情况下,其显然超过了光速。但射流在发射时的速度至少在光速的99.97%以上。
在未来几年,有了足够多的样本,相对论喷流观测可能会为测量宇宙膨胀率提供另一条线索。为我们破解当今天体物理学中最大的谜团之一,早期宇宙和附近宇宙估计的哈勃常数值之间存在的差异,提供一把钥匙。
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