Το πιο γρήγορο αντικείμενο στο σύμπαν

Η ταχύτητα είναι σχετική. Δεν υπάρχει κανένα απολύτως στάνταρτ για να ξέρουμε τι είναι “ακίνητο” στο σύμπαν. Ίσως το πιο κοντινό πράγμα να είναι η κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου (CMB), που λούζει όλο το σύμπαν. Η μετατόπιση λόγω φαινομένου Ντόπλερ της συχνότητας της  σε όλο τον ουρανό – προς το μπλε στην μια κατεύθυνση και προς το ερυθρό προς την αντίθετη – μας αποκαλύπτει ότι, ως προς την CMB, η ταχύτητα του ηλιακού μας συστήματος φτάνει περίπου τα 600 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Όμως, οι πολύ μακρινοί γαλαξίες απομακρύνονται από εμάς με ταχύτητες μεγαλύτερες από αυτή του φωτός, 300.000 km/sec. Που σημαίνει πως το φως τους ποτέ δεν θα μπορέσει να φτάσει σε μας.

Στο ηλιακό μας σύστημα ο Ερμής είναι ο ταχύτερα κινούμενος πλανήτης με τροχιακή ταχύτητα περίπου 48 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο (km/s) – η αντίστοιχη τροχιακή ταχύτητα της γης είναι περίπου 30 km/s. Το διαστημικό σκάφος Hlios2 – ήταν το πρώτο που προσέγγισε τον Ερμή – έφτασε τα 70km/s εξαιτίας της βαρύτητας του ήλιου. Οι κομήτες των οποίων τμήμα της τροχιάς τους βρίσκεται έξω από το ηλιακό σύστημα, όταν προσεγγίζουν το ήλιο έχουν ταχύτητες μέχρι και 600km/s.

Ενώ τέτοιες απρόσιτες ακραίες περιπτώσεις μπορεί να είναι κάπως αφηρημένες, η ταχύτητα γίνεται πολύ πιο ενδιαφέρουσα αν εσείς κινείστε γρήγορα σε σχέση με κάποιο μεγάλο αντικείμενο που είναι κοντά σας – για παράδειγμα κάτι που μπορείτε να δείτε από το παράθυρο του αυτοκινήτου σας.

Στο ηλιακό μας σύστημα, ο Ερμής, ο αγγελιοφόρος των θεών, είναι ο ταχύτερα κινούμενος πλανήτης, με μια τροχιακή ταχύτητα περίπου 48 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο. Η Γη έχει μια αντίστοιχη ταχύτητα περίπου 30 km/s. Το 1976, ο Ερμής ξεπεράστηκε ως προς την ταχύτητα για πρώτη φορά από ένα ανθρώπινο κατασκεύασμα, το σκάφος Helios 2,  που η ταχύτητα του έφτασε πάνω από τα 70 km / s όταν η βαύτητα του ήλιου το τράβηξε στο μέρος του. Οι δε κομήτες από τις μακρινές περιοχές του ηλιακού συστήματος,  που έλκονται από τον Ήλιο, συγκρούονται με την ηλιακή επιφάνεια με ταχύτητες έως και 600 km/s.

Στα εξωτερικά τμήματα του Γαλαξία μας υπάρχουν επίσης κάποια περίεργα σώματα: τα υπερταχύτατα άστρα, που κινούνται ως προς τον Γαλαξία με μια ταχύτητα έως και 850 km/s. Η θεωρία λέει ότι αυτά τα άστρα κινούνται κοντά στην γιγάντια μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας, οπότε η βαρύτητα της λειτουργεί  ως “βαρυτική σφεντόνα”. Οι μαύρες τρύπες μπορεί να παίξουν τον ρόλο της “κοσμικής σφεντόνας” εξαιτίας της ανυπέρβλητης  ισχυρής βαρύτητάς τους. Κάποιες άλλες πάλι μπορεί να δημιουργήσουν μαγνητικούς στροβίλους οι οποίοι εκσφενδονίζουν ισχνούς πίδακες ύλης με ταχύτητες πάνω από το 99% της ταχύτητας του φωτός.

Οι περιστρεφόμενοι αστέρες νετρονίων, γνωστοί και ως πάλσαρ μπορεί να περιστρέφονται με συχνότητα 1000 φορές το δευτερόλεπτο, που σημαίνει ότι η επιφάνειά τους κινείται με ταχύτητα πάνω από το 20% της ταχύτητας του φωτός. Αρκετά μακριά από την επιφάνειά τους, το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από το πάλσαρ μπορεί να κινηθεί γρηγορότερα από το φως. Αυτό δεν έρχεται σε σύγκρουση με τους νόμους της φυσικής καθώς το μαγνητικό πεδίο δεν μεταφέρει ενέργεια ή πληροφορία.

Αυτά τα υπερταχύτατα πεδία είναι ίσως η πηγή των ισχυρών, κανονικών παλμών ακτινοβολίας που μας στέλνουν τα πάλσαρ σε μας. Μικροσκοπικές διακυμάνσεις στον ρυθμό αυτών των παλμών θα μπορούσαν ίσως να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων.

Ακόμη και στερεά αντικείμενα μπορούν να πλησιάσουν την ταχύτητα του φωτός με τη βοήθεια μιας μαύρης τρύπας. Στον ορίζοντα των γεγονότων μιας μαύρης τρύπας, ένας μόνο βράχος απλά θα εξαφανιστεί, δίχως . να αφήσει ίχνη. Όμως, δυο πέτρες σε διαφορετικές τροχιές θα μπορούσαν να συγκρουστούν μεταξύ τους. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των Tomohiro Harada και Masashi Kimura από το πανεπιστήμιο του Τόκιο, η περιστροφή της μαύρης τρύπας προκαλεί σε μια δίνη τον περιβάλλοντα χώρο και αυξάνει την μέγιστη ταχύτητα της σύγκρουσης.

Το συμπέρασμα είναι ότι κάπου στο σύμπαν, δυο πέτρες που πιάστηκαν στα δίχτυα μιας περιστρεφόμενης με μεγάλη ταχύτητα  μαύρης τρύπας, κινούνται η μία προς την άλλη σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός.

Πηγή: New Scientist

http://blog.physics4u.gr