SAN DIEGO — Jeśli jesteś światłem, dość łatwo jest podróżować z własną prędkością — to znaczy 186 282 mil na sekundę lub 299 800 kilometrów na sekundę.
Ale jeśli jesteś materią, to jest to zupełnie inna sprawa.
Nic, co znamy, nie mknie szybciej niż światło. Einstein, prawie 100 lat temu, powiedział, że to nie jest możliwe. Dla nas, ograniczenie prędkości ma dziwny sens: Pędź szybciej niż światło, a mógłbyś wrócić, zanim byś odleciał, stać się własnym dziadkiem lub wykonać inne skoki kosmicznej logiki.
Przedział czasu o sto lat. Astronomowie mierzą teraz rzeczy – materiał, materię, rzeczy – które poruszają się z prędkością tak bliską prędkości światła, że można by pomyśleć, że Einstein mógłby się tym nieco zdenerwować. Jego teoria względności wydaje się nie być zagrożona przez płonące prędkości, chociaż.
Pośród demonów prędkości wszechświata znajdują się plamy gorącego gazu wielkości Jowisza osadzone w strumieniach materiału wyrzuconego z nadaktywnych galaktyk znanych jako blazary. W zeszłym tygodniu, na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, naukowcy ogłosili, że zmierzyli plamy w strumieniach blazarów pędzących przez przestrzeń z prędkością 99,9 procent prędkości światła.
„To mówi nam, że procesy fizyczne zachodzące w rdzeniach tych galaktyk … są niezwykle energetyczne i są w stanie napędzać materię bardzo blisko absolutnej kosmicznej granicy prędkości”, powiedział Glenn Piner z Whittier College w Whittier w Kalifornii.
Zastanów się nad mocą szybko poruszającego się, przegrzanego gazu, znanego jako plazma:
„Aby przyspieszyć kulę do kręgli do prędkości zmierzonej niedawno w tych blazarach, potrzebna byłaby cała energia produkowana na świecie przez cały tydzień”, powiedział Piner. „A plamy plazmy w tych dżetach są co najmniej tak masywne jak duża planeta.”
Dżety blazarowe biegają po wszechświecie w dość szybkim towarzystwie. Nieco szybciej, w rzeczywistości.
W innym badaniu przedstawionym na spotkaniu, ultra wysokoenergetyczne promienie kosmiczne, o których sądzi się, że pochodzą z kolizji gromad galaktyk, uderzają w ziemską atmosferę z prędkością większą niż 99,9 procent prędkości światła. Pomiary określają tę liczbę na 99,9, po której następuje jeszcze 19 dziewiątek — tak blisko prędkości światła, jak to tylko możliwe bez dzielenia włosa na czworo.
Cząstki te nie są światłem, lecz rzeczywistą materią. Są maleńkie, uważa się, że są to głównie protony, ale energia, która je napędza jest równie fantastyczna, a mechanizmy mogą być ze sobą powiązane.
Naukowcy wciąż nie znają dokładnych mechanizmów związanych z przyspieszaniem materii do tak dużych prędkości. W przypadku blazarów, wydaje się, że zaangażowana jest w to czarna dziura. Zakotwiczona w aktywnej galaktyce, supermasywna czarna dziura wciąga gaz do środka. Część z nich jest połykana, a część po prostu przyspieszana i wyrzucana w szybkich strumieniach wzdłuż osi obrotu galaktyki. Intensywne, skręcone pola magnetyczne mogą odgrywać pewną rolę.
Niektóre ultra wysokoenergetyczne promienie kosmiczne mogą pochodzić z dżetów blazarów, Piner powiedział SPACE.com. Ale inne zjawiska mogą służyć jako akceleratory cząstek w kosmosie, takie jak łączące się galaktyki lub zderzające się czarne dziury.
Piner i jego koledzy zaobserwowali trzy blazary, znane z poprzednich obserwacji jako superszybkie, używając obserwatorium radiowego National Science Foundation’s Very Long Baseline Array.
Wyniki potwierdzają poprzednią pracę i określają prędkości z większą dokładnością. Fenomenalne tempo plam plazmy wydaje się mieć swój limit.
„Wszystkie wyniki obserwacji dżetów blazara są zgodne z Teorią Szczególnej Względności Einsteina,” powiedział Piner. „Dżety są przyspieszane aż do krawędzi bariery prędkości światła, ale nie poza nią, mimo że są to jedne z najbardziej wydajnych akceleratorów we wszechświecie.”
Inne artykuły z zeszłotygodniowego spotkania AAS:
- Prawdopodobnie przełomowe badanie materiału spoza naszej Galaktyki
- Pierwsze fale dźwiękowe pozostawione we wszechświecie
- Centrum Drogi Mlecznej wypełnione czarnymi dziurami
- Dziwne kosmiczne plamy stają się bardziej tajemnicze
- Astronomowie pewni: Planet Beyond Solar System Has Been Photographed
- Matter Rides Black Hole’s Space-Time Wave
- List of Largest Stars Gets Gets 3 New Chart Topper