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分享 網管 - 科學新知 | 2018-09-07 | 人氣:64

TechNews科技新報  2018 年 09 月 06 日

還記得去年那起風光轟動的 GW170817 中子星併合重力波事件嗎?最新研究發現,中子星合併後產生一股物質噴流,速度「看上去」達到光速 4 倍。當然,這只是因為噴流角度非常窄又幾乎直對地球,形成我們在光學效應中的「視覺錯覺」,宇宙沒有任何速度可以超越光速。

2017 年 8 月 17 日,雷射干涉引力波天文台(LIGO)與歐洲先進處女座干涉儀(Virgo)合作,第一次偵測到由中子星併合所引發的重力波,地點位於距離地球 1.3 億光年的 NGC 4993 星系中,事件編號 GW170817,正式揭開重力波天文學領域。

兩顆中子星合併時引起名為千級星(kilonova)的爆炸,可能就地形成黑洞,而爆炸四散的殘餘碎片被黑洞重新吸回變成螺旋狀吸積盤,接著一對束狀噴流各自從盤面上、下方往外射出。

但根據研究作者之一、加州理工學院天文學家 Kunal Mooley 團隊去年最新提出的蟲繭模型,噴流實際上沒有穿透千級星爆炸後形成的「繭」,才會因此導致天文學家後來偵測到的無線電訊號反常增強,並解釋為何 X 射線和無線電波訊號延遲 16 天出現,直到爆炸後 150 天才達到最大亮度。一般來說,這些訊號在爆炸後 1~2 週後就會變明顯。

但這些噴流真的直到最後都衝不破繭嗎?最新研究便在探討這個問題。

Mansi Kasliwal 及澳洲斯威本理工大學天體物理學家 Adam Deller 等研究人員,利用特長基線陣列(Very Long Baseline Array,VLBA)、甚大天線陣(Very Large Array,VLA)和綠堤望遠鏡(Green Bank Telescope,GBT),分別於中子星合併後 75 天及 230 天觀察該處,發現 GW170817 周圍的無線電發射區域竟以不可思議的速度移動了,研究人員測得運動速度約達光速 4 倍。

▲ 中子星合併後的場景想像圖。(Source:斯威本理工大學

對此唯一的合理解釋即噴流最終成功穿透繭,以接近光速的速度移動,中子星合併後的 60 天內,無線電輻射來自繭,但 60 天後,地球偵測到的無線電訊號便主要來自噴流。至於研究人員測出運動速度高達光速 4 倍,這其實是一種稱為超光速運動(superluminal motion)的光學錯覺,並沒有違背愛因斯坦狹義相對論物理學。

Adam Deller 分析,這道噴流非常狹窄,可能只有 5 度,且噴射方向與地球只差 20 度,因而導致我們在觀察時會出現光學錯覺。現在我們確定了雙中子星合併後的噴流會成功突破屏障,這一發現將加強中子星合併與伽瑪射線暴之間的關聯。新論文發表在《自然》(Nature)期刊。

(首圖來源:LIGO

新聞出處:https://technews.tw/2018/09/06/neutron ... al-motion-radio-emission/