Лабораторные эксперименты, которые ученые провели за последние десятилетия, показали, что скорость света — не предел. А недавно пример сверхсветовой скорости обнаружен и в далеком космосе.
Сверхсветовая пульсация: Движение с опережением
На схеме пульсара в центре – вращающаяся нейтронная звезда. Ось вращения на рисунке расположена вертикально и показана зеленой линией. Ось магнитного поля отклонена; ее силовые линии обозначены белыми кривыми. Голубые конусы — потоки излучения

Речь идет о распространении периодических радиоимпульсов, которые испускают очень интересные космические объекты — пульсары. Эти точечные источники, на самом деле, представляют собой очень быстро вращающиеся нейтронные звезды. Они могут испускать «сигналы» и на других длинах волн, вплоть до жесткого гамма-излучения (как пульсар, о котором мы писали в статье «Гамма-мумия»). Впрочем, вернемся к сверхсветовой скорости.

Путешествие излучения быстрее скорости света в вакууме связано с особенностями рассеяния среды, в котором оно происходит. Иначе говоря, с показателем преломления, который зависит, в том числе, от длины волны. Если импульс, включающий излучение разных длин волн, проходит через такую среду, часть из входящих в него волн может получать дополнительную скорость и обгонять в движении импульс в целом. Впрочем, это отнюдь не нарушает принципов Специальной Теории Относительности: скорость перемещения энергии этого импульса (а значит, и потенциально содержащейся в нем информации) остается той же скоростью света.

Итак, заинтересовавшись пульсаром PSR B1937+21, расположенным на расстоянии около 10 тыс. световых лет от Земли, группа американских исследователей во главе с Фредериком Дженетом (Frederick Jenet) использовали радиотелескоп обсерватории Arecibo, расположенной в Пуэрто-Рико. Они обнаружили, что импульсы, расположенные ближе к центру конуса излучения пульсара, приходят к наблюдателю чуть быстрее, чем это «положено», то есть — чуть быстрее, чем скорость света.

На распространение импульсов от пульсара влияет множество факторов. Их поляризация может меняться под воздействием магнитных полей; встреча в межзвездной среде со свободными электронами может привести к их частичному рассеянию, а с водородом — к поглощению. По мнению ученых, именно такие факторы и привели к наблюдаемому результату.

Фредерик Дженет и его коллеги полагают, что при путешествии от источника к нам импульсы пульсара PSR B1937+21 проходят через облако нейтрального водорода с резонансной частотой 1420,4 МГц — именно той, на которой и было проведено исследование. Это и привело к тому, что импульсы с частотой, близкой к резонансной, «усилились» и прибыли к нам быстрее остальных.

Кстати, именно пульсары, в принципе, могут помочь нам обнаружить гравитационные волны, охота за которыми ведется уже многие десятилетия. Это и неудивительно, ведь их обнаружение поставит окончательную точку на многих дискуссиях о структуре нашего мироздания. Читайте подробности в заметке «Пульсирующие свидетели».

По публикации PhysOrg.Com