Астрономияда кейде бір нәрсенің жылдамдығына «дыбыстан жылдам» деген сілтемелер кездеседі. Маған бұл терминді астрономиялық нысандарда байқалатын жылдамдықтармен үйлестіру қиын. «Релятивистік» шындыққа жақын болмас па еді? Жер атмосферасындағы дыбыс жылдамдығына жақын кез келген құбылыс ғарышта мұндай ұзақ қашықтыққа бара алмас еді. Питер Янчю, Тусон, Аризона
Аспанның кең байтақ кеңістігінде көптеген нысандар аса жылдамдықпен қозғалады деп күтуге болады. Релятивистік жылдамдықтар әдетте жарық жылдамдығының 10-20 пайызынан асатын кез келген жылдамдық ретінде анықталады (әріппен белгіленеді) c Жарық жылдамдығы секундына дәл 299 792,458 шақырым немесе шамамен секундына 186 282 миль болғандықтан, 0,1 c шамамен секундына 18 628 мильге (29 979 км) тең.
Дегенмен, жұлдыздар мен планеталар сияқты макроскопиялық нысандар релятивистік нысандарға қарағанда айтарлықтай баяу жылдамдықпен қозғалады. Біздің Күніміз галактикалық ядроға қатысты 250 км/с жылдамдықпен қозғалады — бұл жарық жылдамдығының небәрі 0,083% жылдамдығына тең. Бұл жылдамдықпен ол қысқа қашықтықты қамтиды; сондықтан өз осінің айналасында бір айналымды аяқтау үшін шамамен 225 миллион жыл қажет.
Белгілі ең жылдам жұлдыз, J0927–6335 гипержылдамдық жұлдызы, секундына 1389 миль (2235 км) жылдамдықпен қозғалады. J0927–6335 гипержылдамдығы салыстырмалы түрде баяу Күнді шаң басып, ұятқа қалдырса да, оның әсерлі жылдамдығы әлі де жарық жылдамдығының тек 0,74 пайызын немесе 0,0074 құрайды. c . Осылайша, тіпті ең жылдам жұлдыз да жарық жылдамдығының 1 пайызымен қозғалмайды. Ал ашылған экзопланеталардың ешқайсысы осы мәнге жақын орбиталық жылдамдыққа жетпегендіктен, кез келген планетаның жылдамдығын релятивистік деп сипаттау мүмкіндігін де жоққа шығара аламыз.
Дегенмен, астрофизикалық ағындарды құрайтын бөлшектер қара құрдымдар, квазарлар және нейтрон жұлдыздары сияқты нысандардан релятивистік жылдамдықпен лақтырылады. Мысалы, IGR J11014–6103 пульсары (Карина шоқжұлдызындағы Маяк тұмандығымен байланысты) шамамен 37 жарық жылы ұзындығындағы ағын шығарады, ол бөлшектерді жарық жылдамдығының шамамен 80 пайызымен шығарады. Бұл жылдамдық сөзсіз релятивистік. Бұл жағдайда бұл жылдамдықтарға массивті нысандар емес, бөлшектер, яғни атомдар қол жеткізетінін есте ұстаған жөн.
Термин «дыбыстан жоғары» Бұл дыбыс жылдамдығынан асатын жылдамдыққа қатысты, бірақ бір қиындық бар: дыбыстың таралуы үшін орта қажет. Дыбыс жылдамдығы әртүрлі ортада әртүрлі болады. Дыбыс жылдамдығы су мен ауада әртүрлі болады, тіпті сонда да ол температура мен қысым сияқты факторларға байланысты. Теңіз деңгейіндегі қысым мен 20 градус Цельсий (68 градус Фаренгейт) температурада дыбыс жылдамдығы шамамен 1186 км/сағ (767 миль/сағ) құрайды. Бірақ Марс атмосферасындағы немесе тұмандықтың немесе терең ғарыштағы молекулалық бұлттың ішіндегі дыбыс жылдамдығы мүлдем басқаша. Ыстық жұлдызаралық газда дыбыс жылдамдығы сағатына жүздеген мың мильге жетуі мүмкін.
Осылайша, көп жағдайда астрономдар нысанды дыбыстан жылдам деп сипаттаған кезде, олардың анықтамалық нүктесі - оның жергілікті ортасындағы дыбыс жылдамдығы. Тұмандық арқылы қозғалатын жұлдызды дыбыс толқындарының айналасындағы жұлдызаралық газда таралуынан жылдам қозғалса, дыбыстан жылдам деп сипаттауға болады. (Кейде біз мұны дыбыстық тосқауылды бұзған кезде жойғыш ұшақтың алдында пайда болған соққы толқынына ұқсас жарқыраған соққы толқынының болуынан оңай көре аламыз.) Жердің орташа орбиталық жылдамдығы секундына шамамен 19 миль (30 км/с) планетааралық ортадағы дыбыс пен толқындардың әдеттегі жылдамдықтарымен салыстырғанда баяу болса, күн желінің өзі Жерден секундына шамамен 250 миль (400 км/с) жылдамдықпен өтеді. Бұл ағын қоршаған плазмаға қатысты дыбыстан жылдам (және күн желі Жерге және оның магнит өрісіне бағытталған соққы толқынын түзеді).
Дегенмен, бұл қозғалыстар ешқандай релятивистік емес.
Эдвард Херрик-Глисон, астрономия мұғалімі, Сент-Джонс, Ньюфаундленд және Лабрадор.
«Астрономияда „дыбыстан жылдам“ термині нені білдіреді?» атты мақала алғаш рет Astronomy Magazine журналында жарық көрді.