Ενώ το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi χαρτογράφησε τον ουρανό ακτίνων γάμμα με πρωτοφανή ανάλυση και ευαισθησία, τώρα μπόρεσε να λάβει μια μέτρηση που παρείχε σπάνια πειραματικά στοιχεία για την ίδια τη δομή του χώρου και του χρόνου, ενοποιημένη ως χωροχρόνος. Η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν δηλώνει ότι όλη η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ταξιδεύει μέσω ενός κενού με την ίδια ταχύτητα. Ο Fermi εντόπισε δύο φωτόνια ακτίνων γάμμα που διέφεραν ευρέως στην ενέργεια. ακόμη και μετά από 7 δισεκατομμύρια χρόνια ταξιδιού, τα δύο διαφορετικά φωτόνια έφτασαν σχεδόν ταυτόχρονα.
Στις 10 Μαΐου 2009, ο Fermi και άλλοι δορυφόροι εντόπισαν τη λεγόμενη σύντομη έκρηξη ακτίνων γάμμα, που ονομάζεται GRB 090510. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι αυτός ο τύπος έκρηξης συμβαίνει όταν συγκρούονται αστέρια νετρονίων. Μελέτες στο έδαφος δείχνουν ότι η εκδήλωση πραγματοποιήθηκε σε έναν γαλαξία 7,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Από τα πολλά φωτόνια ακτίνων γάμμα που LAT Fermi εντοπίστηκαν από την έκρηξη 2,1 δευτερολέπτων, δύο κατείχαν ενέργειες που διαφέρουν κατά ένα εκατομμύριο φορές. Ωστόσο, μετά από ταξίδι επτά δισεκατομμυρίων ετών, το ζευγάρι έφτασε μόλις εννέα δέκατα του δευτερολέπτου.
"Αυτή η μέτρηση εξαλείφει οποιαδήποτε προσέγγιση σε μια νέα θεωρία της βαρύτητας που προβλέπει μια ισχυρή εξαρτώμενη από την ενέργεια αλλαγή στην ταχύτητα του φωτός", δήλωσε ο Michelson. «Σε ένα μέρος στα 100 εκατομμύρια δισεκατομμύρια, αυτά τα δύο φωτόνια ταξίδεψαν με την ίδια ταχύτητα. Ο Αϊνστάιν εξακολουθεί να κυβερνά. "
"Οι φυσικοί θα ήθελαν να αντικαταστήσουν το όραμα της βαρύτητας του Αϊνστάιν - όπως εκφράζεται στις θεωρίες σχετικότητας - με κάτι που χειρίζεται όλες τις θεμελιώδεις δυνάμεις", δήλωσε ο Peter Michelson, κύριος ερευνητής του Τηλεσκοπίου Μεγάλης Περιοχής του Fermi, ή LAT, στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ στο Πάλο Άλτο της Καλιφόρνια "Υπάρχουν πολλές ιδέες, αλλά λίγοι τρόποι για να τις δοκιμάσετε."
Πολλές προσεγγίσεις σε νέες θεωρίες βαρύτητας απεικονίζουν τον χωροχρόνο ως μια μεταβαλλόμενη, αφρώδη δομή σε φυσικές κλίμακες τρισεκατομμύρια φορές μικρότερες από ένα ηλεκτρόνιο. Ορισμένα μοντέλα προβλέπουν ότι η αφρώδης όψη του χωροχρόνου θα προκαλέσει την κίνηση των ακτίνων γάμμα υψηλότερης ενέργειας ελαφρώς πιο αργά από τα φωτόνια με χαμηλότερη ενέργεια.
Το GRB 090510 παρουσίασε τις ταχύτερα παρατηρούμενες κινήσεις, με την εξερχόμενη ύλη να κινείται στο 99,99995 τοις εκατό της ταχύτητας φωτός. Η ακτινοβολία γάμμα με την υψηλότερη ενέργεια που έχει ακόμη δει από μια έκρηξη - 33,4 δισεκατομμύρια ηλεκτρόνια βολτ ή περίπου 13 δισεκατομμύρια φορές την ενέργεια του ορατού φωτός - προήλθε από το GRB 090902B του Σεπτεμβρίου. Το περσινό GRB 080916C παρήγαγε τη μεγαλύτερη συνολική ενέργεια, που ισοδυναμεί με 9.000 τυπικές σουπερνόβες.
Υπότιτλος μολύβδου εικόνας: Σε αυτήν την εικόνα, ένα φωτόνιο (μοβ) μεταφέρει ένα εκατομμύριο φορές την ενέργεια ενός άλλου (κίτρινο). Μερικοί θεωρητικοί προβλέπουν καθυστερήσεις ταξιδιού για φωτόνια υψηλότερης ενέργειας, τα οποία αλληλεπιδρούν πιο έντονα με την προτεινόμενη αφρώδη φύση του χωροχρόνου. Ωστόσο, τα δεδομένα του Fermi σε δύο φωτόνια από μια έκρηξη ακτίνων γάμμα δεν δείχνουν αυτό το αποτέλεσμα. Το παρακάτω κινούμενο σχέδιο δείχνει την καθυστέρηση που οι επιστήμονες περίμεναν να παρατηρήσουν. Πίστωση: NASA / Sonoma State University / Aurore Simonnet
Πηγή: NASA
