В далекой части Вселенной нечто движется со скоростью выше скорости света.
Нет, это не нарушает законы физики: ничто не может двигаться быстрее света, распространяющегося в вакууме пустого пространства. Однако при движении света сквозь материю, такую как газ межзвездного пространства или плазма, происходит его замедление, а значит, движущаяся материя может обогнать свет. И это может объяснить загадочную симметрию импульсов самого высокоэнергетического излучения во Вселенной, называемого гамма-вспышками.
Эти загадочные импульсы – яркие вспышки гамма-излучения, идущие со стороны далеких галактик – формируются, когда коллапсируют массивные звезды или сталкиваются сверхплотные нейтронные звезды. В результате этих природных катаклизмов в космос выбрасываются джеты горячей, заряженной плазмы.
Однако эти сигналы имеют необычную симметрию – и новое исследование помогает понять, почему.
Увеличение яркости гамма-лучей происходит не монотонно, но с предваряющим максимум пиком меньшей высоты, выяснили исследователи. После достижения максимума снижение яркости происходит также не монотонно, а вместо этого демонстрирует на нисходящей части кривой вторичный максимум, значение которого близко к значению максимума, предварявшего основную вспышку. Таким образом, форма пика гамма-вспышки демонстрирует почти идеальную симметрию относительно центрального максимума, несмотря на весьма сложную в целом форму пика.
Этот факт получил объяснение в рамках новой гипотезы, предложенной Джоном Хаккилой (Jon Hakkila), астрофизиком из Чарлстонского колледжа, Южная Каролина, США. Согласно автору, плазма, движущаяся как быстрее, так и медленнее скорости света, может объяснить эту необычную симметрию пика гамма-излучения. Данный феномен, называемый «релятивистским раздвоением изображения», можно объяснить на примере аналогии с лодкой, движущейся по воде. Если лодка движется медленнее, чем создаваемые ею волны, то наблюдатель на берегу зарегистрирует прибытие одной волны за другой – в хронологическим порядке. Если лодка движется быстрее создаваемой ею волны, то первая созданная лодкой волна прибудет последней, вторая – предпоследней и так далее, в то время как первой прибудет последняя созданная лодкой волна - следом за самой лодкой. Таким образом, в случае если скорость лодки превышает скорость волны, прибытие волн к берегу будет происходить в обратном хронологическом порядке. Аналогичная ситуация наблюдается при гамма-вспышках, показывает Хаккила. Если джет плазмы движется сквозь материю быстрее, чем излучаемый им свет, то мы наблюдаем эмиссионную картину в обратном хронологическим порядке. Объясняя таким образом «зеркальную» часть пика гамма-излучения, мы становимся на один шаг ближе к разгадке тайны происхождения гамма-всплесков, считают Хаккила и его соавторы.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191016221635
