Explosiones ultrarrápidas de jets por la colisión de una estrella de neutrones

Potente colisión y avión a reacción de alta velocidad.

Según las conocidas leyes de la física, nada puede viajar más rápido que la luz. Es raro ver objetos espaciales moviéndose a tales velocidades incluso en cualquier lugar Cerca La velocidad de la luz aunque algunos Planos relativos de extraños fenómenos como agujeros negrosY el púlsares Y el cuásares A veces se mueve así de rápido. Pero ahora los astrónomos han encontrado un chorro superrápido, surcando el espacio a velocidades superiores al 99,97% de la velocidad de la luz. ¡Fabuloso!

La NASA dijo el 12 de octubre de 2022 que los astrónomos usaron el telescopio espacial Hubble para medir la velocidad de este chorro, que creen que se originó cuando chocaron dos estrellas de neutrones. Llamaron a este evento GW170817 y dijeron que la energía generada por la colisión era similar a la de un supernovao una estrella en explosión, que puede emitir más energía en unos pocos segundos que la que emitirá nuestro Sol en sus miles de millones de años. la nasa dijo El hallazgo y análisis de la aeronave fue:

… Básico cuenca En la investigación en curso sobre estas colisiones inusuales. Las consecuencias de esta fusión han sido vistas colectivamente por 70 observatorios en todo el mundo y en el espacio, en una amplia franja de Campo electromagnetico Además de onda de gravedad una declaración.

El estudio fue publicado el 13 de octubre de 2022 en la revista revisada por pares templar la naturaleza.

Esto es lo que pasó

Los astrónomos observaron por primera vez una explosión de una estrella de neutrones en agosto de 2017. Y, ellos dijeron:

Los científicos llevaron al Hubble al lugar de la explosión solo dos días después. Las estrellas de neutrones colapsaron en un agujero negro cuya fuerte atracción gravitatoria comenzó a atraer material hacia él. Este material formó un disco de rotación rápida que da como resultado chorros que se mueven hacia afuera desde sus polos. El chorro retumbante golpeó el material en la corteza en expansión de los escombros de la explosión y lo barrió. Este incluía una masa de material por la que salía un chorro de aire.

Si bien este evento ocurrió en 2017, los científicos tardaron varios años en encontrar una forma de analizar los datos del Hubble y los datos de otros telescopios para pintar esta imagen completa.

Las observaciones del Hubble se combinaron con observaciones de varios radiotelescopios de la Fundación Nacional de Ciencias que trabajan juntos para la interferometría fundamental muy larga (VLBI). Los datos de radio se capturaron 75 y 230 días después de la explosión.

Kunal B Moli del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California, autor principal del artículo de Nature, comentó:

Estoy asombrado de que el Hubble pueda brindarnos una medición tan precisa, que rivaliza con la precisión lograda por los poderosos radiotelescopios VLBI repartidos por todo el mundo.

Los autores utilizaron datos del Hubble combinados con datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA), así como VLBI, para lograr la máxima precisión. Jay Anderson del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, explicó:

Tomó meses de cuidadoso análisis de datos para hacer esta medición.

¿Un avión súper rápido más rápido que la luz?

Al combinar diferentes observaciones, pudieron determinar la ubicación de la explosión. La medición del Hubble mostró que el avión se movía a una velocidad aparente de siete veces la velocidad de la luz. Las observaciones de radio muestran que el chorro luego desaceleró a una velocidad aparente cuatro veces más rápida que la velocidad de la luz.

Pero, como se indica en la parte superior de esta página, nada puede viajar más rápido que la luz, de acuerdo con las conocidas leyes de la física. Por lo tanto, los astrónomos de hoy están de acuerdo en esto movimiento de alto brillo Él es una ilusión. Los astrónomos explicaron:

A medida que el chorro se acerca a la Tierra a casi la velocidad de la luz, la luz que emite en un momento posterior tiene una distancia más corta para viajar. En esencia, el avión persigue su propia luz. De hecho, pasó más tiempo entre la emisión de luz del avión de lo que pensaba el observador. Esto conduce a una sobreestimación de la velocidad del objeto; en este caso, parece estar excediendo la velocidad de la luz.

Wenbin Lu de la Universidad de California, Berkeley, confirmó:

Nuestro resultado indica que la aeronave se movía al menos al 99,97 % de la velocidad de la luz cuando se lanzó.

¿Por qué están emocionados los astrónomos?

Estos astrónomos llamaron al trabajo un «avance significativo» en dos campos de estudio emergentes e interrelacionados. Uno es dominio del tiempo de la astronomía (El estudio de cómo los objetos espaciales cambian con el tiempo). y el otro es Astronomía multimensajeros (Usar diferentes tipos de señales, como luz y ondas gravitacionales, para estudiar un solo objeto o evento astrofísico).

Dijeron que las medidas del Hubble, junto con las del VLBI (anunciadas en 2018:

…reforzando el vínculo asumido durante mucho tiempo entre las fusiones de estrellas de neutrones y los estallidos de rayos gamma de corto alcance. Esta conexión requirió la aparición de un chorro de movimiento rápido, que ahora se midió por GW170817.

También dijeron que este trabajo allana el camino para estudios más rigurosos de fusiones de estrellas de neutrones, y agregaron:

Con una muestra lo suficientemente grande en los próximos años, las observaciones de los planos relativistas pueden proporcionar otra línea de investigación para medir la tasa de expansión del universo, vinculada a un número conocido como constante de Hubble.

En pocas palabras: los astrónomos ahora han descubierto y medido un chorro hipersónico, que se cree que es el resultado de la colisión de dos estrellas de neutrones. ¡El material en el avión se mueve al 99,97% de la velocidad de la luz!

Fuente: Medición del movimiento ultraóptico en la fusión de estrellas de neutrones GW170817

a través del sitio de Hubble