مشاهده فواره‌ای از انرژی با سرعتی بالاتر از نور؛ آیا قوانین فیزیک نقض شدند؟

فواره‌ای از ذرات که از برخورد دو ستاره منتشر شده‌اند، ظاهرا با شکستن قوانین فیزیک حدود هفت برابر سریع‌تر از سرعت نور حرکت کرده‌اند. با این حال، اخترشناسان باور دیگری دارند و معتقدند که این پدیده بر اثر نوعی خطای دید بدین شکل به نظر رسیده است.

دانشمندان فواره‌ای از انرژی را در فضا مشاهده کرده‌اند که سرعت آن به ظاهر از سرعت حرکت نور فراتر رفته است. با این حال، اخترشناسان می‌گویند این برداشت به دلیل یک جور توهم اپتیکال موسوم به «حرکت ورای سرعت نور» به وجود آمده است. این توهم زمانی ایجاد می‌شود که خیلی به سرعت حرکت نور نزدیک می‌شوید.

محققان می‌گویند فواره انرژی حاضر به سرعتی تقریبا برابر 99.97 درصد سرعت نور رسیده است. این فواره حاصل از یک تحول کیهانی است که اولین بار در سال 2017 مشاهده شد. دانشمندان در آن سال یک برخورد شدید بین دو ستاره نوترونی را مشاهده کردند که حدود 140 میلیون سال نوری از زمین فاصله داشتند. این برخورد چنان قدرتی داشت که تکانه‌هایی را در بستر فضا-زمان ایجاد کرد.

قوانین فیزیک چه می‌شوند؟

این تکانه‌ها که با عنوان «امواج گرانشی» شناخته می‌شوند، اولین بار در سال 1916 توسط اینشتین پیش‌بینی شدند. امواج گرانشی حاصل از برخورد این دو ستاره سیگنالی به نام GW17081 را به وجود آورد که برای نخستین بار از منبعی به جز سیاه‌چاله‌ها مشاهده می‌شد.

محققان در مقاله‌ای که در مجله Nature منتشر کرده‌اند، این فواره را با تلسکوپ فضایی هابل، تلسکوپ فضایی گایا و چند تلسکوپ رادیویی زمینی بررسی کرده‌اند. سپس سرعت واقعی فواره را اندازه گرفتند.

توهم فراتر رفتن از سرعت نور به خاطر اختلاف سرعت میان ذرات فواره و ذرات نور یا فوتون‌هایی است که آن‌ها منتشرشان می‌کنند. از آن‌جایی که سرعت ذرات تقریبا به اندازه نور خودشان است، این طور به نظر می‌رسد که ذرات بخش‌های ابتدایی فواره تقریبا همزمان با فوتون‌های بخش‌های بعدی فواره به زمین می‌رسند. در نتیجه، انگار فواره سریع‌تر از نور حرکت می‌کند.

دانشمندان قبلا هم این توهم را در چند شیء کیهانی مثل فواره‌های نزدیک به سرعت نور در کهکشان مسیه 87 مشاهده کرده بودند. در حال حاضر همه این نمونه‌ها به نحوی با ریاضیات قابل تشریح است که قوانین فیزیک را زیر پا نگذارند.