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解釋

對此現(xiàn)象的解釋相當(dāng)簡單直接，即“光行時間效應(yīng)”。想像一小團(tuán)塊物質(zhì)從銀河系中心出發(fā)，并且朝向你極快速地移動，“幾乎”是迎面而來。

當(dāng)這團(tuán)塊還在銀河中心時，它發(fā)出一些朝向你的光。在它移向你后（并且一點(diǎn)點(diǎn)偏向側(cè)邊），并且又再次向你發(fā)光，這次的光會花上比較短的時間向你行進(jìn)，以其離你較近。如果你忽略了這項(xiàng)事實(shí)，那么你就會“低”估了真正的時間間隔（就你的慣性參考系而言），因此你會“高”估速率。

換句話說，若你要計(jì)算團(tuán)塊移動多快，卻假設(shè)它移動方向垂直于你與銀河間的連接線，那么你就會低估時間間隔，因?yàn)槟愫雎粤耸聦?shí)上它也朝你移動，而得到數(shù)倍于光速的速率。

這現(xiàn)象常見于兩個反向的噴流，一道遠(yuǎn)離我們，一道接近我們。若這兩道輻射源，我們都觀測多普勒位移，則速度與距離可以被決定，不受其他觀察項(xiàng)目的影響。

一些相反的證據(jù)

早在1983年在卓瑞爾河岸天文臺舉辦的超光速研討會中，就提及了七個超光速噴流：

換句話說，噴流顯然并不是平均地接近觀測者的視線。（如果是平均接近的話，外顯長度應(yīng)是遠(yuǎn)短于所觀測到的實(shí)際長度）。

1993年 Thomson 等人提出，類星體3C273的外部噴流是幾乎和觀測者的視線是共線的。沿著3C273內(nèi)部噴流觀測到的超光速運(yùn)動最高達(dá)到約9.6倍光速。

在M87星系的噴流較內(nèi)側(cè)部分已觀測到6倍光速的運(yùn)動。如果要以運(yùn)動方向和觀測者視線夾角很小的模型來解釋的話，噴流和視線方向夾角不能高于19°。不過觀測證據(jù)顯示實(shí)際的夾角達(dá)到43°。同組的科學(xué)家后來修改其結(jié)果，并宣稱他們的觀測結(jié)果支持噴流中的整體超光速運(yùn)動。

目前已經(jīng)有人提出噴流較內(nèi)部分的湍流或“大錐角”結(jié)構(gòu)嘗試解決相關(guān)疑問，并且似乎有相關(guān)證據(jù)。

數(shù)學(xué)推導(dǎo)

從活動星系核中心發(fā)出的相對論性噴流假設(shè)沿著路徑 AB 以速度 v 運(yùn)動A。觀測者在位置 O 觀測該噴流。在時間 t1{\displaystyle t_{1}} 時一束光從 A 點(diǎn)離開噴流，并且在時間 t2{\displaystyle t_{2}} 有另一束光從 B 點(diǎn)離開噴流。觀測者在位置 O 觀測到兩束光的時間分別是 t1′ ′ -->{\displaystyle t_{1}^{\prime }} 和 t2′ ′ -->{\displaystyle t_{2}^{\prime }}

沿著路徑 CB 的觀測橫向速度為 vT=? ? -->DLδ δ -->t′ ′ -->=vsin? ? -->θ θ -->1? ? -->β β -->cos? ? -->θ θ -->{\displaystyle v_{T}={\frac {\phi D_{L}}{\delta t^{\prime }}}={\frac {v\sin \theta }{1-\beta \cos \theta }}}

歷史發(fā)展

在1966年，馬丁·里斯預(yù)測了：“一物體以相對論性速度以及適切方向移動時，對遠(yuǎn)方觀察者而言看起來可能像是有遠(yuǎn)大于光速的橫向速度?！?/span>

幾年后(于1970年)，這樣的輻射源真的被發(fā)現(xiàn)了，形式為非常遠(yuǎn)處的天文學(xué)無線電頻輻射源，例如無線電銀河系與類星體。它們被稱為“超光速輻射源”。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是一項(xiàng)新技術(shù)的驚人結(jié)果，此技術(shù)稱為甚長基線干涉測量（VLBI），允許小于毫角秒的位置決定，并可用在天空中位置變化的決定；這種變化稱為自行(又稱固有運(yùn)動，proper motion)，為期通常是好幾年。外顯速度的得到是透過將觀察到的自行與距離相乘，可以上達(dá)6倍光速。

在一場超光速無線電波源研討會中，Pearson 和 Zensus 的報告稱：

在1994年，在取得一項(xiàng)銀河速率紀(jì)錄的同時，發(fā)現(xiàn)了銀河系的超光速輻射源——宇宙x射線源GRS1915+105。團(tuán)塊的膨脹時間相對短得許多。許多個別的團(tuán)塊被偵測到其成對膨脹，一周內(nèi)?？蛇_(dá)0.5角秒。因?yàn)榕c類星體相類比，這樣的輻射源被稱為微類星體。

參見

超高能宇宙射線

超光速

超光速通訊

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