Zdá se, že vesmírný paprsek se pohybuje pětkrát rychleji než světlo

Archange1Michael - DeviantArt

Kosmická iluze může odhalit tajemství počátku i konce vzniku nových hvězd.

Když se tam mezi lety 1995 až 1999 podíval Hubbleův vesmírný dalekohled, na první pohled to vypadalo jako kosmická záhada popírající základy fyziky .

Teleskop narazil na výtrysky plazmy ze vzdálené galaxie, které se měly pohybovat až pětkrát rychleji než je rychlost světla. Nic takového však podle einsteinových zákonů možné není.

Klíčem k této iluzi byla ohromná eliptická galaxie M87. Vznikla srážkou dvojice menších objektů a její obří černá díra vystřeluje do okolí vysokoenergetické svazky částic.

Právě jeden z takových výtrysků ukazoval superrychlou iluzi: plazma se měla časem pohybovat ještě rychleji než byla rychlost, kterou ji černá díra odmrštila do okolního kosmu.

Později podobný fenomén astronomové pozorovali u jiných galaxiích.

Rychlejší než světlo: jak si to představit

Záblesk z galaxie M87 (zdroj: NASA)

Dnes víme, že výtrysk plazmy kolem M87 sahá až do vzdálenosti asi 5 nebo 6 tisíc světelných let. V roce 1918 ho objevil americký astronom Heber Curtis z Lickovy observatoře.

Všiml si, že zvláštní jasný záběr je zjevně spojen s jádrem tenkou linií hmoty. Z našeho pohledu se zdá, že paprsek směřuje mírně doprava.

Jak je možné, že se zdánlivě pohybuje mnohem rychleji než rychlostí světla?

Na snímcích Hubblova vesmírného dalekohledu se zdálo, že pohyb výtrysku z M87 čtyřikrát až šestkrát překonává rychlost světla.

Tato iluze vzniká díky pohybu samotné galaxie, pohybu výtrysku a jeho relativistické rychlosti. Ve skutečnosti rychlost rychlosti světla nepřekonává.

“Představte si s zdroj plazmy na začátku takové cesty, jak vyzařuje paprsek, přičemž oba, paprsek i zdroj, cestují směrem k Zemi”, vysvětluje v časopise New Scientist Joshua Sokol.

Nyní počkejte zhruba deset let. Během tohoto času se útvar bude pohybovat rychlostí, která je slušným zlomkem rychlosti světla. To dává paprsku emitovanému v předchozí pozici několik světelných let náskok na cestě k nám. “

Pokud byste následně porovnávali původní záběr plazmy a záběr po zmíněných deseti letech – navíc z pohledu naší planety -, zdálo by se vám, že plazma směřuje doprava. Ale i to, že záření se pohybuje nějak zvláštně rychle: ale ono jen muselo překonat menší vzdálenost jak než se nám zdá, protože jeho zdroj se k nám mezitím posunul blíž.

Zrod a konec hvězd

Více než kosmický vtip má však tento astronomický jev praktické důsledky. Pomáhá například pochopit některé vesmírné záhady.

Podobné výtrysky totiž podporují nejen hypotézu o tom, že tajemné kvasary, silné radiogalaxie i galaxie s aktivními jádry mohou být jedním a týmž fenoménem, pouze se my jako pozorovatelé se díváme na stejný druh objektů z různých pohledů.

Výtrysky možná pomáhají pochopit i formování nových hvězd.

Dnes víme, že podobné energeticky nabité částice vystřelené černými dírami dokáží nastartovat nebo zabrzdit galaktické porodnice.

Jelikož výtrysk z M87 se v průběhu pár let (z našeho pohledu) výrazně mění, vědci dokáží určit, jakou nese typ plazmové energie, a tedy jaké energie bývají pro hvězdný zrod nezbytné.

Přeneseně, jaké mají supermasivní černé díry vliv na tvoření či zkázu v galaxiích.

Autor: Tomáš Prokopčák pro tech.sme.sk