A csillagászok óriási energiarobbanást és anyagkidobódást észleltek, amely látszólag a lehetetlent teszi: hétszer gyorsabban utazik, mint a fénysebesség. Ez természetesen optikai csalódás, nincs ellentétben a relativitáselmélet egyik alapfeltevésével. Egy ritka és elképesztő jelenségről, az úgynevezett szuperluminális (szuperfénysebességű) mozgásról van szó, amely akkor következik be, amikor a részecskék nagyon közel kerülnek a fénysebességgel történő mozgáshoz. Ebben az esetben elképesztő, a fénysebesség 99,97 százalékával – körülbelül 1,07 milliárd kilométer/óra – robogó anyagsugarat észleltek. A Nature-ben közölt felfedezés szerint a szóban forgó sugár egy kozmikus kataklizma eredménye, amely először 2017-ben keltett hullámokat a tudományos közösségben. Abban az évben a tudósok két neutroncsillag – ultrasűrű csillagmagok, amelyek napnyi tömegűek egy városnyi méretű labdában – ütközését és összeolvadását észlelték, amelyek nagyjából 140 millió fényévnyire találhatók a Földtől.
Az ütközés hullámokat keltett a téridő szövetében; az ilyen zavarokat gravitációs hullámoknak nevezzük.
Albert Einstein 1916-ban jósolta meg ezeknek a téridőhullámzásoknak a létezését, de a tudósoknak száz évbe telt, mire megtalálták a bizonyítékot. Először két fekete lyuk ütközését észlelték 2016-ban. Az ütköző neutroncsillagok által kibocsátott gravitációs hullámokat 2017-ben figyelték meg, ami azt igazolta, hogy nem csak fekete lyukak karambolja hozhat létre gravitációs hullámokat. Ezek a hullámok szabad szemmel láthatatlanok, de olyan műszerekkel észlelhetők, mint az amerikai Washington és Louisiana államokban található Large Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO). Miután a LIGO 2017-ben észlelte az ütköző neutroncsillagok keltette gravitációs hullámokat, különleges távcsövekkel a csillagászok nagy sebességű részecskesugárra figyeltek fel, amely az ütközés helyéről indult ki. A robbanás után a két neutroncsillag valószínűleg egy fekete lyukká egyesült. Ezután a fekete lyuk körül kialakuló forgó korong hihetetlenül gyors anyagsugarakat lőtt az űrbe. A jelenséget akkor és azóta több hullámhossztartományban is megfigyelték. Nagy felbontású rádiómérésekkel már korábban (2018-ban) is megállapították az anyagsugár tényleges, a fizikát látszólag meghazudtoló sebességét.
A mostani, optikai adatokat is tartalmazó megfigyelésekkel a csapat még pontosabban kiszámította az anyagsugár tulajdonságait.
– A fénysebességen túli mozgás illúzióját az okozza, hogy a sugárban kifelé mozgó részecskék egyrészt nagyon gyorsan, csaknem fénysebességgel haladnak, másrészt az anyagnyaláb iránya közel esik a megfigyelés irányához. Amit a távcsövekkel látunk, az az elmozdulásnak az égbolt síkjába eső vetülete. Az iskolákban tanultak szerint a sebességet úgy számoljuk ki, hogy a megtett távolságot elosztjuk a megtételéhez szükséges idővel. Ez utóbbi dolog az, ahol a jelenség megtréfál bennünket: a felénk óriási sebességgel haladó anyagcsomó szinte utoléri a saját, korában kibocsátott fényét. Emiatt a földi megfigyelő úgy érzékeli, hogy két mérés között sokkal rövidebb idő telt el, mint a valóságban. Ez okozza a szuperfénysebességű mozgás illúzióját – magyarázta el a jelenség lényegét Frey Sándor, az ELKH Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont munkatársa.
A csillagászok korábban több más kozmikus objektumban is megfigyelték ezt az illúziót, azonban eddig a szuperluminális mozgás minden esetét meg lehet magyarázni matematikával oly módon, hogy az ne kerüljön ellentmondásba a fizika ismert törvényeivel. Azzal, hogy semmi sem mozoghat a fénysebességnél gyorsabban.
Borítókép: Két neutroncsillag ütközésének művészi ábrázolása (Fotó: NASA)
