SAN DIEGO — Hvis du er lys, er det ret nemt at rejse med din egen hastighed – det vil sige 186.282 miles i sekundet eller 299.800 kilometer i sekundet.
Men hvis du er stof, er det en helt anden sag.
Ingen ting, vi kender til, er hurtigere end lyset. Einstein sagde for næsten 100 år siden, at det ikke er muligt. For os giver hastighedsgrænsen mærkelig mening: Hvis man kører hurtigere end lyset, kan man vende tilbage, før man er taget af sted, blive sin egen bedstefar eller foretage andre kosmiske logiske spring.
Fast forward a century. Astronomer måler nu ting – materiale, stof, ting – der bevæger sig så tæt på lysets hastighed, at man kunne tro, at det ville gøre Einstein lidt nervøs. Hans relativitetsteori ser dog ikke ud til at være truet af disse eksplosive hastigheder.
Men blandt universets hastighedsdæmoner er der Jupiter-store klatter af varm gas, der er indlejret i strømme af materiale, der er skudt ud fra hyperaktive galakser, der kaldes blazarer. I sidste uge meddelte forskerne på et møde i American Astronomical Society her i USA, at de havde målt klatter i blazar-stråler, der skriger gennem rummet med 99,9 procent af lysets hastighed.
“Det fortæller os, at de fysiske processer i kernen af disse galakser … er ekstremt energirige og er i stand til at drive stof meget tæt på den absolutte kosmiske hastighedsgrænse,” siger Glenn Piner fra Whittier College i Whittier, Californien.
Og tænk på kraften i den hurtigt bevægende overophedede gas, kendt som plasma:
“At accelerere en bowlingkugle til den hastighed, der for nylig blev målt i disse blazarer, ville kræve al den energi, der produceres i verden i en hel uge,” siger Piner. “Og plasmaklumperne i disse stråler er mindst lige så massive som en stor planet.”
Blazarstrålerne kører rundt i universet i noget hurtigt selskab. Lidt hurtigere, faktisk.
I en anden undersøgelse, der blev præsenteret på mødet, er ultrahøjenergikosmosstråler, der menes at stamme fra et sammenstød mellem galaksehobe, ved at smadre ind i Jordens atmosfære med mere end 99,9 procent af lysets hastighed. Målinger viser, at tallet er 99,9 efterfulgt af 19 niere mere – omtrent så tæt på lysets hastighed, som man kan komme uden at splitte hårene.
Partiklerne er ikke lys, men faktisk stof. De er bittesmå og menes for det meste at være protoner, men den energi, der motiverer dem, er lige så fantastisk, og mekanismerne kan være sammenflettede.
Forskerne kender dog stadig ikke de nøjagtige mekanismer, der er involveret i at accelerere stof til så høje hastigheder. I tilfældet med en blazars ser det ud til, at et sort hul er involveret. Et supermassivt sort hul, der er forankret i en aktiv galakse, trækker gas indad. Noget bliver opslugt, men noget bliver simpelthen accelereret og derefter udstødt i højhastighedsstråler langs galaksens rotationsakse. Intense, snoede magnetfelter kan spille en rolle.
En del af den ultrahøjenergiske kosmiske stråling kan stamme fra blazarstråler, sagde Piner til SPACE.com. Men andre fænomener kan fungere som partikelacceleratorer i rummet, f.eks. sammenflydende galakser eller kolliderende sorte huller.
Piner og hans kolleger observerede tre blazarer, som man fra tidligere observationer vidste var superhurtige, ved hjælp af National Science Foundation’s Very Long Baseline Array radioobservatorium.
Resultaterne bekræfter det tidligere arbejde og fastlægger hastighederne med større nøjagtighed. Plasmaklatternes fænomenale hastighed ser ud til at have nået en grænse.
“Alle resultater fra blazarjet-observationer er i overensstemmelse med Einsteins specielle relativitetsteori,” siger Piner. “Jetstrålerne accelereres helt op til kanten af lyshastighedsbarrieren, men ikke længere end det, selv om det er nogle af de mest effektive acceleratorer i universet.”
Andre artikler fra sidste uges AAS-møde:
- Muligt gennembrudsstudie af materiale fra hinsides vores galakse
- De første lydbølger efterlod aftryk på universet
- Mælkevejens centrum er fyldt med sorte huller
- Strange rumklumper bliver mere mystiske
- Astronomer er fortrøstningsfulde: Planet uden for solsystemet er blevet fotograferet
- Materie rider på sorte hullers rum-tid-bølge
- Listen over de største stjerner får 3 nye topfigurer på listen