哈勃望遠鏡表明中子星碰撞氣流的速度幾近光速
天文學家於2017年8月觀測到了一場罕見的大爆炸——兩顆超緻密中子星迎頭相撞，釋放出一股極其強大的輻射噴流。
兩天後，哈勃望遠鏡開始觀測那股噴流。天文學家在那場爆炸中第一次檢測到了來自中子星的引力波。如今過了5年，科學家才最終能測算出那股輻射流的速度。
“結果顯示，噴流發射之初的速度為光速的99.97%”，來自加州大學伯克利分校負責資料解讀的盧文斌在一次報告中這樣說道。
一位藝術家為中子星碰撞所畫的插圖。（圖片來源：Elizabeth Wheatley (STScI)）
An artists interpretation of a collision between two neutron stars. (Image credit: Elizabeth Wheatley (STScI))
科學家們稱該事件為GW170817號事件，最初是透過爆炸所產生的引力波和伽馬射線所檢測到。這些訊號由處於地球和近地軌道上的70個天文臺所捕獲，這之中也包括哈勃。資料顯示這些超緻密中子星的碰撞足以產生黑洞，和一場釋放能量總和堪比超新星爆發的大爆炸。
隨著新生黑洞的生長，它開始將周圍物質吸入渦流盤中，然後從中心向兩個方向噴射物質——這便是哈勃所觀測到的噴流成因。
為了計算噴流的速度，科學家們特別觀測了一小團爆炸殘骸的運動，它隨著噴流進入太空。“殘骸運動軌跡的確定對資料精度有著極高要求，相當於從地球測量月球上一個12寸披薩的直徑。這些高精度資料由哈勃和一些射電望遠鏡所收集。”美國宇航局官方在一次報告中這樣寫道。
因為該噴流是正對著地球而來的，所以這項工作頗為困難。也正因如此，噴流的速度看上去要更快一些——雖然光速不可超越，但觀測資料顯示，噴流速度幾乎達到了光速的4或7倍。
“我很驚訝，在哈勃望遠鏡的幫助下測量竟能如此精確。其精度甚至可與遍佈全球、功能強大的超長基線干涉測量射電望遠鏡相匹敵。”加州理工學院的庫納爾·P·穆利在報告中說道。他作為第一作者在相關研究領域完成了一篇新論文。
科學家們花了五年才找到一種足以分析該事件的方法。時間雖久，但都值得。現在科學家們有更多方法可供選擇以分析中子星的融合。更具體來說，他們可以進一步研究引力波，這有助於日後精確測量宇宙的膨脹速率。
穆利的論文於星期三（10月13日）成功發表於《自然》雜誌上。
相關知識
中子星是超巨星坍縮的核心。超巨星質量在太陽的10倍到25倍之間，如果其金屬含量豐富，則質量可能會更大。除了黑洞和一些假想天體（如白洞、夸克星和奇異星），中子星是目前已知體積最小、密度最高的一類天體。中子星的半徑約為10公里（6英里），其質量卻能達到1.4倍的太陽質量。它們形成於巨恆星伴隨著引力坍縮的超新星爆發。在這個過程中，恆星核心受到壓縮，其密度會超過白矮星，最終達到原子核的密度。
哈勃太空望遠鏡是一架於1990年發射至近地軌道的太空望遠鏡，目前仍在運作。哈勃不是第一個太空望遠鏡，但它是體積最大、用途最廣的太空望遠鏡之一，由此它成為了有力的科研工具，以及社會大眾的天文福廕。哈勃望遠鏡是美國宇航局的一大天文臺，以天文學家埃德溫·哈勃的名字命名。太空望遠鏡科學研究所為哈勃選擇觀測物件，並處理收集到的資料，而戈德達太空飛行中心則操縱太空梭。
黑洞（英語：black hole）是一種類星體，就像一個理想的黑體，它不反光[6][7]，且有著極大的引力，以致形成所有的粒子與光等電磁輻射都不能逃逸的區域[8]。
廣義相對論預測，足夠緊密的質量可以扭曲時空形成黑洞[9][10]；不可能從該區域逃離的邊界稱為事件視界。雖然事件視界對穿越它的物體的命運和情況有巨大影響，但對該地區的觀測似乎未能探測到任何特徵[11]。此外，彎曲時空中的量子場論預測，事件視界發出的霍金輻射，如同黑體的光譜一樣，可以用來測量與質量反比的溫度。在恆星質量的黑洞，這種溫度往往在數十億分之一K，因此基本上無法觀測到 。
BY:Stefanie Waldek
FY: taokesasi
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