SAN DIEGO — Ha fény vagy, akkor elég könnyű a saját sebességeddel utazni – azaz 186.282 mérföld per másodperc vagy 299.800 kilométer per másodperc.
De ha anyag vagy, akkor egészen más a helyzet.
Semmiről sem tudunk, ami gyorsabban száguldana a fénynél. Einstein közel 100 évvel ezelőtt azt mondta, hogy ez nem lehetséges. Számunkra a sebességhatárnak furcsa értelme van: Ha gyorsabban haladsz a fénynél, visszatérhetsz, mielőtt elindultál volna, a saját nagyapáddá válhatsz, vagy más kozmikus logikai ugrásokat hajthatsz végre.
Gyorsan előre egy évszázaddal. A csillagászok ma már olyan dolgokat – anyagot, anyagot, dolgokat – mérnek, amelyek olyan közel mozognak a fénysebességhez, hogy azt gondolnánk, Einsteint ez egy kicsit idegessé teszi. Úgy tűnik azonban, hogy a relativitáselméletét nem veszélyeztetik ezek a lángoló sebességek.
A világegyetem sebességdémonai között vannak Jupiter méretű forró gázfoltok, amelyek a blazároknak nevezett hiperaktív galaxisokból kilövellt anyagáramlatokba ágyazódnak. A múlt héten az Amerikai Csillagászati Társaság ülésén a tudósok bejelentették, hogy a blazárok sugárzása során a fénysebesség 99,9 százalékával száguldó foltokat mértek a világűrben.
“Ez azt mutatja, hogy a galaxisok magjában zajló fizikai folyamatok … rendkívül energikusak, és képesek az anyagot az abszolút kozmikus sebességhatár közelébe repíteni” – mondta Glenn Piner, a Whittier College munkatársa a kaliforniai Whittierben.
Gondoljunk csak a gyorsan mozgó, túlhevített gáz, az úgynevezett plazma erejére:
“Egy bowlinggolyónak az ezekben a blazárokban most mért sebességre való felgyorsításához a világon egy egész hétig termelt összes energiára lenne szükség” – mondta Piner. “És az ezekben a jetekben lévő plazmafoltok legalább akkora tömegűek, mint egy nagy bolygó.”
A blazárok jetjei gyors társaságban száguldoznak az univerzumban. Valójában valamivel gyorsabbak.
Egy másik, a találkozón bemutatott tanulmány szerint a galaxishalmazok ütközéséből származó ultra nagy energiájú kozmikus sugarak a fénysebesség több mint 99,9 százalékával csapódnak a Föld légkörébe. A mérések szerint ez a szám 99,9, amit további 19 kilences követ — olyan közel a fénysebességhez, amennyire csak szőrszálhasogatás nélkül megközelíthető.
A részecskék nem fény, hanem valódi anyag. Aprók, úgy gondolják, hogy többnyire protonok, de az őket mozgató energia hasonlóan fantasztikus, és a mechanizmusok összefonódhatnak.
A tudósok azonban még mindig nem ismerik az anyag ilyen nagy sebességre gyorsításának pontos mechanizmusát. A blazárok esetében úgy tűnik, hogy egy fekete lyukról van szó. Egy aktív galaxist lehorgonyozva egy szupermasszív fekete lyuk befelé húzza a gázt. Egy részét elnyeli, egy részét pedig egyszerűen felgyorsítja, majd nagy sebességű sugárban kilöki a galaxis forgástengelye mentén. Az intenzív, csavart mágneses mezők szerepet játszhatnak ebben.
Az ultra-nagyenergiájú kozmikus sugárzás egy része a blazár sugárzásokból származhat, mondta Piner a SPACE.com-nak. De más jelenségek is szolgálhatnak részecskegyorsítóként az űrben, például összeolvadó galaxisok vagy ütköző fekete lyukak.
Piner és kollégái három blazárt figyeltek meg, amelyekről korábbi megfigyelésekből tudjuk, hogy szupergyorsak, a Nemzeti Tudományos Alapítvány Very Long Baseline Array rádióobszervatóriumának segítségével.
Az eredmények megerősítik a korábbi munkát, és nagyobb pontossággal határozzák meg a sebességeket. Úgy tűnik, hogy a plazmafoltok fenomenális sebessége elérte a határt.
“A blazar jet megfigyelések minden eredménye összhangban van Einstein speciális relativitáselméletével” – mondta Piner. “A jeteket egészen a fénysebesség határáig felgyorsítják, de azon túl nem, pedig ezek a világegyetem leghatékonyabb gyorsítói közé tartoznak.”
Más cikkek a múlt heti AAS ülésről:
- A galaxisunkon túli anyag lehetséges áttörő tanulmányozása
- Az első hanghullámok nyomot hagytak a világegyetemben
- A Tejút közepe tele fekete lyukakkal
- A furcsa űrgömbök egyre rejtélyesebbek
- A csillagászok magabiztosak: A Naprendszeren túli bolygót lefényképezték
- Az anyag meglovagolja a fekete lyuk tér-idő hullámát
- A legnagyobb csillagok listája 3 új listavezetőt kapott