「超光速」或是伽馬爆出現時間逆行的原因

FacebookPrintFont Size簡體

【新唐人北京時間2020年03月19日訊】2018年一些研究者發現,某些伽馬爆出現了時間逆行效應。近期一份新研究提出,這可能是由於產生伽馬爆的脈衝波以「超光速」傳播造成的效果。

說到「超光速」,人們會想,這是不是違反了——光在真空中傳播的速度是最快的這一基本物理定律。可是這份由美國查爾斯頓學院(College Of Charleston)的哈基拉(Jon Hakkila)和密歇根理工大學(Michigan Technological University)的尼米洛夫(Robert Nemiroff)合作提出的解釋,並沒有違反這個理論。

伽馬射線爆是宇宙中已知的最強的能量爆發,持續的時間從幾毫秒到幾小時的都有,它們亮度極高,科學家還不能確定它們究竟來自哪種、或是哪幾種天文事件。

科學家做過幾種推測,比如中子星相撞、巨大的恆星坍塌等,導致高溫帶電等離子射流噴射向太空。不論伽馬射線爆是如何產生的,有一點是確定的:它涉及到近光速傳播的等離子射流,與周圍氣體發生相互作用的過程。

科學家發現,接收到的某些伽馬爆的光波信號看起來在時間順序上是倒序的,這讓科學家覺得很奇怪。

尼米洛夫說,當物質在介質中傳播的速度,超過它發出的光線在這個介質中傳播的速度的情況,是他們所稱的「超光速運動」。

尼米洛夫發現,物質在介質中的傳播,會出現有時比它所發出的光線傳播的速度慢,有時比它所發出的光線傳播速度更快的情況。此時就會出現「相對影像重疊」(relativistic image doubling)的效應。

什麼是「相對影像重疊」效應?可以先從簡單的情況說起。比如在湖面上向對岸行駛的船隻,在湖水中產生漣漪。當船行駛的速度比漣漪傳播的速度慢的時候,站在對岸的人看到的漣漪就是按照時間的先後順序產生的漣漪;而當船行駛的速度超過漣漪傳播的速度,船隻很快將超過它造出的最新的漣漪,並繼續造出下一個漣漪,之後又超過它,在這樣的情況下,站在對岸的人將先看到新產生的漣漪,後看到舊的漣漪,也就產生了「時光倒退」的效果。

尼米洛夫認為,伽馬射線爆的傳播可能也遇到類似的情形,當伽馬爆脈衝波在周圍氣體介質中傳播的速度,超過該事件發出的光在這些介質中傳播的速度,在地球上就會看到時間順序上是倒退的脈衝波。

而實際情況很可能更複雜,比如脈衝波先比光傳播得慢,之後又超過光傳播的速度;或者反之。不論是哪種情況,從地球上接收到的信息看來,既有「順序」也有「倒序」的效果,將出現圖案對稱的脈衝波形。

兩位研究者表示,「相對影像重疊」效應還未得到實驗的證實,只是理論推測。如果這的確會發生,它很可能就是2018年研究人員發現的伽馬爆時間逆行特徵的原因。

這份研究去年9月發表在《天體物理學雜誌》(The Astrophysical Journal)上。

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

相關文章
評論