Лабораторные эксперименты в последние несколько десятилетий продемонстрировали, что скорость света может быть преодолена без нарушения принципов специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна. Теперь астрофизики зафиксировали реальный пример сверхсветовой скорости в форме радиоимпульсов от пульсара.

Сверхсветовая скорость ассоциируется с аномальной дисперсией (дисперсии света – это зависимость коэффициента преломления среды от длины волны; пример – призма), при которой показатель преломления среды растёт при прохождении через неё света. Если одиночный импульс (состоящий из группы световых волн с разной длиной волны) проходит сквозь такое пространство, групповая скорость импульса может вырасти до большей скорости, чем любой из волн по отдельности, но энергия импульса по-прежнему перемещается со скоростью света. Это означает, что информация всё так же передаётся в соответствии с СТО. Возглавляемые Фредериком Дженетом (Frederick Jenet) из Университета Техаса (University of Texas) в Браунсвилле физики наблюдали за находящимся в 10 тыс. световых годах от Земли пульсаром PSR B1937+21. Они использовали инструменты обсерватории Arecibo в Пуэрто-Рико для получения радиоданных в течение трёх дней на частоте 1420,4 МГц с шириной полосы 1,5 МГц. Выяснилось, что более близкие к центру импульсы прибывали раньше нормального времени, что свидетельствовало об их перемещении быстрее скорости света.

Пульсар – это нейтронная звезда, которая характеризуется быстрым вращением и радио-, оптическим и гамма-излучением, приходящим к Земле с регулярными интервалами, как свет маяка. На импульсы влияют несколько факторов в ходе их путешествия по межзвёздному пространству. Если они пролетят через магнитное поле, плоскость поляризации может повернуться, а при встрече со свободными электронами импульсы распадутся. Нейтральный водород же их поглотит. Дженет считает, что и аномальная дисперсия оказывает эффект. Учёные предполагают вероятное прохождения импульсов через облако водорода с резонансной частотой 1420,4 МГц – это значение как раз в центре изучавшегося диапазона. В результате дисперсии групповая скорость перешла в сверхсветовую, и импульсы с близкими к резонансной частотами прибыли к Земле раньше остальных.

Исследователи полагают, что превышение скорости света вызвано «взаимодействием между масштабом времени в импульсе и масштабом времени среды», и по лабораторным экспериментам такое явление известно, однако применительно к космическим телам и событиям оно наблюдается впервые. Открытие должно помочь астрономам лучше понять состав межзвёздного вещества и особенно свойства облаков из нейтрального (неионизированного) водорода в нашей галактике.