SAN DIEGO — Als je licht bent, is het vrij gemakkelijk om met je eigen snelheid te reizen — dat wil zeggen 186.282 mijl per seconde of 299.800 kilometer per seconde.
Maar als je materie bent, is het een heel andere zaak.
Niets dat we kennen gaat sneller dan het licht. Einstein, bijna 100 jaar geleden, zei dat het niet mogelijk is. Voor ons is de snelheidslimiet vreemd: Ga sneller dan het licht, en je kunt terugkeren voordat je vertrokken bent, je eigen opa worden, of andere sprongen van kosmische logica maken.
Een eeuw verder. Astronomen meten nu dingen – materie, materie, dingen – die zo dicht bij de lichtsnelheid bewegen dat je zou denken dat Einstein er een beetje nerveus van zou worden. Zijn relativiteitstheorie lijkt echter niet in gevaar te worden gebracht door de hoge snelheden.
Onder de snelheidsduivels van het heelal bevinden zich klodders heet gas ter grootte van een Jupiter, ingebed in stromen materiaal die worden uitgestoten door hyperactieve sterrenstelsels, bekend als blazars. Vorige week, op een bijeenkomst van de American Astronomical Society, maakten wetenschappers bekend dat zij blobs hadden gemeten in blazarjets die met 99,9 procent van de lichtsnelheid door de ruimte schoten. extreem energetisch zijn en in staat zijn materie voort te stuwen tot zeer dicht bij de absolute kosmische snelheidslimiet,” zei Glenn Piner van het Whittier College in Whittier, Californië.
Denk eens aan de kracht van het snel bewegende oververhitte gas, bekend als plasma:
“Om een bowlingbal te versnellen tot de snelheid die onlangs in deze blazars is gemeten, zou alle energie die in de wereld wordt geproduceerd voor een hele week nodig zijn,” zei Piner. “En de klodders plasma in deze jets zijn minstens zo massief als een grote planeet.”
De blazar jets rennen rond in het heelal in een snel gezelschap.
In een andere studie, die op de bijeenkomst werd gepresenteerd, worden kosmische stralen met ultrahoge energie, die hun oorsprong vinden in een botsing tussen clusters van melkwegstelsels, met meer dan 99,9 procent van de lichtsnelheid in de atmosfeer van de aarde geslingerd. Metingen zetten het getal op 99,9 gevolgd door nog eens 19 negens — ongeveer zo dicht bij de lichtsnelheid als je kunt krijgen zonder haarkloverij.
De deeltjes zijn geen licht, maar echte materie. Ze zijn piepklein, vermoedelijk vooral protonen, maar de energie die hen motiveert is even fantastisch, en de mechanismen kunnen met elkaar verweven zijn.
Wetenschappers kennen echter nog steeds niet de exacte mechanismen die betrokken zijn bij het versnellen van materie tot zulke hoge snelheden. In het geval van een blazars lijkt het erop dat er een zwart gat bij betrokken is. Als anker van een actief sterrenstelsel trekt een superzwaar zwart gat gas naar binnen. Een deel wordt opgeslokt, maar een ander deel wordt simpelweg versneld en vervolgens in snelle jets langs de draaiingsas van het sterrenstelsel uitgestoten. Intense, verdraaide magnetische velden kunnen een rol spelen.
Sommige ultra hoogenergetische kosmische stralen kunnen hun oorsprong vinden in blazar jets, vertelde Piner aan SPACE.com. Maar andere verschijnselen kunnen dienen als deeltjesversnellers in de ruimte, zoals samensmeltende sterrenstelsels of botsende zwarte gaten.
Piner en zijn collega’s observeerden drie blazars, waarvan uit eerdere waarnemingen bekend is dat ze supersnel zijn, met behulp van het Very Long Baseline Array radio-observatorium van de National Science Foundation.
De resultaten bevestigen het eerdere werk en pinnen de snelheden met grotere nauwkeurigheid vast. Het fenomenale tempo van de plasmablokken lijkt een grens te hebben bereikt.
“Alle resultaten van de blazar jet-waarnemingen zijn in overeenstemming met Einsteins Speciale Relativiteitstheorie,” zei Piner. “De jets worden versneld tot aan de rand van de lichtsnelheidsbarrière, maar niet verder, hoewel dit enkele van de meest efficiënte versnellers in het universum zijn.”
Andere artikelen van de AAS-bijeenkomst van vorige week:
- Mogelijke doorbraak Studie van Materiaal van Buiten Ons Melkwegstelsel
- Eerste Geluidsgolven Lieten Afdruk achter op het Heelal
- Milky Way’s Center Packed with Black Holes
- Strange Space Blobs Get More Mysterious
- Astronomen Confident: Planeet voorbij zonnestelsel is gefotografeerd
- Materie rijdt op ruimte-tijd golf van zwart gat
- Lijst van grootste sterren krijgt 3 nieuwe Chart Topper