23 февраля 1987 года в небе вспыхнула на редкость яркая сверхновая SN 1987A, яркость которой была сопоставимая со сверхновой SN 1604 вспыхнувшей на небе осенью 1604 года в созвездии Змееносца и описанной Иоганном Кеплером.
Но еще до того, как свет вспышки SN 1987A был зафиксирован телескопами на Земле, в японской лаборатории был зарегистрированы нейтрино, которые образовались в момент гибели звезды SN 1987A.
Неужели эти субатомные частицы летели быстрее света?
Как ни странно, дело не в этом.
Сверхновая SN 1987A. Фото NASA
Взрыв сверхновой SN 1987A произошел относительно недалеко от нас, на расстоянии 168 тыс. световых лет в спутниковой галактике Большое Магелланово Облако, а потому вспышка оказалась настолько яркой, что ее можно было наблюдать с Земли невооруженным глазом.
Согласно теории Эйнштейна, скорость света является непоколебимым и нерушимым барьером, по крайней мере, для любой формы материи и энергии, которые нам известны. Ничто в нашей Вселенной не может двигаться быстрее скорости 299792,458 км/с. Однако нейтрино от погибшей звезды были зафиксированы уже за несколько часов до того, как вспышка сверхновой стала видна в телескопы. Как же произошло так, что эти субатомные частицы с почти нулевой массой летели быстрее света?
Может быть теория относительности неверна? Оказалось, что дело не в этом. Разница во времени объясняется тем, что нейтрино практически не взаимодействуют с обычной материей. Частицы беспрепятственно пролетели сквозь звездные «осколки», в то время как фотонам преградил путь материал взорвавшейся звезды. Стоит отметить и недавнею сенсацию, когда исследовательская группа Европейского центра ядерных исследований (CERN), которая работает над проектом OPERA (Oscillation Project with Emulsion-Tracking Apparatus, или «Эксперимент по изучению нейтринных осцилляций»), сделали заявление, что разогнаны ими нейтрино с помощью Большого адронного коллайдера опережали скорость света на целых 60 наносекунд. Однако затем ученые проекта OPERA признались, что произошел сбой оборудования. Если бы нейтрино от сверхновой SN 1987A двигались с той скоростью, о которой сообщили участники эксперимента OPERA, они добрались бы до Земли на несколько лет раньше, чем свет.
Помимо того, что SN 1987A не только еще раз доказала правоту теории относительности, но и указала астрономам, как могут выглядеть звезды непосредственно перед смертью. Обычно сверхновые вспыхивают так далеко, что на старых снимках можно разобрать лишь отдельные галактики, но не звезды. Однако, поскольку сверхновая SN 1987A вспыхнула относительно близко, на архивных фотографиях Большого Магелланова Облака астрономам удалось обнаружить ту же звезду при жизни. При этом астрономов ждал сюрприз.
Теория эволюции предсказывает, что звезды на небе в конце своего жизненного пути превращаются в красный гигант, однако астрономы обнаружили более горячую голубую звезду. Одно из возможных объяснений заключается в том, что около 20 тысяч лет до вспышки звезда слилась со своим звездным партнером. В процессе слияния звезды избавилась от внешних слоев, сформировав кольца, которые заметны до сих пор, разогретые ударной волной от вспышки.
Говоря о возможных теоретических объяснениях сверхсветового эффекта, что одним из них может стать гипотеза Геннадия Волкова, которая связывает скорость нейтрино с их энергией.