SAN DIEGO — Se sei luce, è abbastanza facile viaggiare alla tua stessa velocità — cioè 186.282 miglia al secondo o 299.800 chilometri al secondo.
Ma se sei materia, allora è tutta un’altra cosa.
Niente che conosciamo va più veloce della luce. Einstein, quasi 100 anni fa, disse che non è possibile. Per noi, il limite di velocità ha uno strano senso: Vai più veloce della luce, e potresti tornare prima di essere partito, diventare tuo nonno, o fare altri salti di logica cosmica.
Vai avanti di un secolo. Gli astronomi stanno ora misurando cose – materiale, materia, cose – che si muovono a una velocità così vicina a quella della luce che si potrebbe pensare di rendere Einstein un po’ nervoso. La sua teoria della relatività sembra non essere messa in pericolo dalle velocità sfolgoranti, però.
Tra i demoni della velocità dell’universo ci sono macchie di gas caldo delle dimensioni di Giove incastrate in flussi di materiale espulso da galassie iperattive note come blazars. La settimana scorsa, in occasione di una riunione dell’American Astronomical Society, gli scienziati hanno annunciato di aver misurato i blob nei getti di blazar che urlano nello spazio al 99,9% della velocità della luce.
“Questo ci dice che i processi fisici nei nuclei di queste galassie … sono estremamente energetici e sono in grado di spingere la materia molto vicino al limite assoluto della velocità cosmica”, ha detto Glenn Piner del Whittier College di Whittier, California.
Pensiamo alla potenza del gas surriscaldato in rapido movimento, noto come plasma:
“Per accelerare una palla da bowling alla velocità appena misurata in questi blazar, sarebbe necessaria tutta l’energia prodotta nel mondo per una settimana intera”, ha detto Piner. “E i blob di plasma in questi getti sono massicci almeno quanto un grande pianeta”
I getti dei blazar stanno girando per l’universo in una compagnia veloce. In un altro studio presentato al meeting, i raggi cosmici ad altissima energia che si pensa abbiano origine da una collisione di ammassi di galassie si stanno abbattendo sull’atmosfera terrestre a più del 99,9% della velocità della luce. Le misurazioni mettono il numero a 99,9 seguito da altri 19 nove – circa quanto vicino alla velocità della luce come si può ottenere senza spaccare i capelli.
Le particelle non sono luce, ma materia reale. Sono minuscole, si pensa che siano per lo più protoni, ma l’energia che le motiva è altrettanto fantastica, e i meccanismi potrebbero essere intrecciati.
Gli scienziati non conoscono ancora i meccanismi esatti coinvolti nell’accelerazione della materia a velocità così elevate, tuttavia. Nel caso di un blazar, sembra che sia coinvolto un buco nero. Ancorando una galassia attiva, un buco nero supermassiccio attira il gas verso l’interno. Alcuni vengono inghiottiti, altri vengono semplicemente accelerati e poi espulsi in getti ad alta velocità lungo l’asse di rotazione della galassia. Intensi, contorti campi magnetici possono giocare un ruolo.
Alcuni raggi cosmici ad altissima energia potrebbero avere origine nei getti blazar, ha detto Piner a SPACE.com. Ma altri fenomeni possono servire come acceleratori di particelle nello spazio, come la fusione di galassie o la collisione di buchi neri.
Piner e i suoi colleghi hanno osservato tre blazar, noti da osservazioni precedenti per essere super veloci, utilizzando l’osservatorio radio Very Long Baseline Array della National Science Foundation.
I risultati confermano il lavoro precedente e fissano le velocità con maggiore precisione. Il ritmo fenomenale dei blob di plasma sembra aver raggiunto un limite.
“Tutti i risultati delle osservazioni dei getti dei blazar sono in accordo con la Teoria della Relatività Speciale di Einstein”, ha detto Piner. “I getti sono accelerati fino al bordo della barriera della velocità della luce, ma non oltre, anche se questi sono alcuni degli acceleratori più efficienti dell’universo”.”
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