În timp ce Telescopul spațial Fermi a cartografiat cerul cu raze gamma cu o rezoluție și o sensibilitate fără precedent, acum a fost capabil să ia o măsurare care a furnizat dovezi experimentale rare despre însăși structura spațiului și timpului, unificat ca spațiu-timp. Teoria relativității a lui Einstein afirmă că toată radiația electromagnetică circulă printr-un vid la aceeași viteză. Fermi a detectat doi fotoni cu raze gamma care variau foarte mult în energie; cu toate acestea, chiar și după ce au călătorit 7 miliarde de ani, cei doi fotoni diferiți au ajuns aproape simultan.
Pe 10 mai 2009, Fermi și alți sateliți au detectat o așa-numită explozie de raze gamma scurte, denumită GRB 090510. Astronomii cred că acest tip de explozie se întâmplă atunci când stelele de neutroni se ciocnesc. Studiile la sol arată că evenimentul a avut loc într-o galaxie aflată la 7,3 miliarde de ani lumină. Dintre numeroasele fotoni cu raze gamma LAT detectate de la explozia de 2,1 secunde, două energii au diferit de un milion de ori. Cu toate acestea, după ce a călătorit aproximativ șapte miliarde de ani, perechea a ajuns la doar nouă zecimi de secundă.
„Această măsurare elimină orice abordare a unei noi teorii a gravitației care prezice o puternică schimbare energetică dependentă de viteza luminii”, a spus Michelson. „La o parte din 100 de milioane de miliarde, acești doi fotoni au călătorit cu aceeași viteză. Einstein încă guvernează. "
„Fizicienii ar dori să înlocuiască viziunea gravitației lui Einstein - așa cum este exprimată în teoriile sale despre relativitate - cu ceva care să se ocupe de toate forțele fundamentale”, a spus Peter Michelson, investigatorul principal al telescopului de mare suprafață al lui Fermi, sau LAT, la Universitatea Stanford din Palo Alto, Calif "Există multe idei, dar câteva moduri de a le testa."
Multe abordări ale noilor teorii ale gravitației imaginea spațiu-timp ca având o structură schimbătoare, spumoasă la scara fizică de trilioane de ori mai mică decât un electron. Unele modele prezic că aspectul spumos al spațiului-timp va face ca razele gamma cu energie mai mare să se miște puțin mai lent decât fotonii la o energie mai mică.
GRB 090510 a afișat cele mai rapide mișcări observate, materia evacuată fiind deplasată la 99.99995 la sută din viteza luminii. Cea mai mare rază gamma de energie încă văzută de la o explozie - 33,4 miliarde de volți de electroni sau de aproximativ 13 miliarde de ori energia luminii vizibile - a provenit din 090902B GRB din septembrie. Anul trecut, 080916C GRB a produs cea mai mare energie totală, echivalentă cu 9.000 de supernove tipice.
Legenda imaginii de plumb: în această ilustrație, un foton (violet) poartă de un milion de ori energia altuia (galben). Unii teoreticieni prognozează întârzieri de călătorie pentru fotoni cu energie mai mare, care interacționează mai puternic cu natura spumoasă propusă a spațiului-timp. Cu toate acestea, datele Fermi de pe doi fotoni dintr-o explozie de raze gamma nu arată acest efect. Animația de mai jos arată întârzierea pe care oamenii de știință se așteptau să o observe. Credit: NASA / Universitatea de Stat Sonoma / Aurore Simonnet
Sursa: NASA
