Le sorgenti superluminali
Annibale D'Ercole
Osservatorio Astronomico - Bologna
 
Supponiamo che dal corpo centrale di una sorgente venga emesso un getto di gas verso l’osservatore lungo una direzione che forma un angolo  con la linea di vista (si veda la figura). Supponiamo inoltre che il getto si muova con una velocità v  vicina alla velocità della luce c .

Siano d1 e d2=d1+vt   le distanze dalla sorgente centrale a cui si trova il getto ai tempi t1 e t2=t1+t, rispettivamente.
Nel passare da d1 a d2   il getto si avvicina all’osservatore di una quantità dr=vcost , mentre la luce emessa in direzione dell’osservatore quando era in d1 ha compiuto nel frattempo un tratto ct .  Dunque, definendo per comodità la variabile beta.gif (858 byte)=v/c , i due impulsi luminosi, quello emesso in d1 e quello emesso in d2, viaggiano verso l’osservatore ad una distanza
dr = c (1- cos)t   l’uno dall’altro, e giungono distanziati da un tempo
t' = dr / c = (1- cos)t .
Lo spostamento compiuto dal getto in direzione ortogonale alla linea di vista (ovvero lo spostamento sulla sfera celeste, che è quello effettivamente misurato dagli astronomi) nel passaggio da d1 a d2 è dato da
d = v sen t .
Dunque per l’osservatore la velocità del getto in questa direzione è pari a
v' = d / t' , ovvero  v' = c (sen ) / (1- cos).

Se il getto si muove lungo una direzione ortogonale alla linea di vista, si ha
=pi.gif (837 byte)/2, sen=1 , cos=0 e v' = v
La velocità osservata è effettivamente quella con cui si sposta il getto. Ma per un getto che si muova verso l’osservatore (<<1) la velocità apparente può superare quella della luce. 
Si può infatti dimostrare che per il particolare valore m dell’angolo, tale per cui cosm , si ottiene il valore massimo per la velocità apparente
v'm = c  / (1-2)1/2 , superiore alla velocità della luce per valori di  vicini all’unità, ossia nel caso di velocità v del getto vicina a quella della luce.

 


 
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