Vaikka Fermin avaruusteleskooppi on kartoittanut gammasäteilyn ennennäkemättömällä resoluutiolla ja herkkyydellä, se on nyt pystynyt suorittamaan mittauksen, joka on tarjonnut harvinaista kokeellista näyttöä avaruuden ja ajan rakenteesta, yhtenäinen avaruus-aikaksi. Einsteinin suhteellisuusteorian mukaan kaikki sähkömagneettinen säteily kulkee tyhjön läpi samalla nopeudella. Fermi havaitsi kaksi gammasäteen fotonia, jotka vaihtelivat suuresti energian suhteen; vaikka nämäkin olivatkin matkustaneet 7 miljardia vuotta, kaksi erilaista fotonia saapui melkein samanaikaisesti.
10. toukokuuta 2009 Fermi ja muut satelliitit havaitsivat ns. Lyhyen gammasäteen purskeen, nimeltään GRB 090510. Tähtitieteilijöiden mielestä tämäntyyppinen räjähdys tapahtuu, kun neutronitähdet törmäävät. Maaperätutkimukset osoittavat, että tapahtuma tapahtui galaksissa 7,3 miljardin valovuoden päässä. Monista gammasäteilyfotoneista, jotka Fermin LAT havaittiin 2,1 sekunnin purskeesta, kahdella oli energia, jotka eroavat miljoona kertaa. Noin seitsemän miljardin vuoden matkan jälkeen pari saapui vain yhdeksän kymmenesosaa toisistaan.
"Tämä mittaus eliminoi kaikenlaisen lähestymistavan uuteen painovoiman teoriaan, joka ennustaa voimakkaan energiariippuvaisen muutoksen valon nopeudessa", Michelson sanoi. ”Yhdessä 100 miljoonan miljardin osaan nämä kaksi fotonia kulkivat samalla nopeudella. Einstein hallitsee edelleen. ”
"Fyysikot haluaisivat korvata Einsteinin visio painovoimasta - sellaisena kuin hän on suhteellisuusteorioissaan ilmaistu - jollain, joka käsittelee kaikkia perustavoimia", sanoi Fermi's Large Area Telescope tai LAT: n päätutkija Peter Michelson Stanfordin yliopistossa Palo Altossa, Kalifornia. . "Ideoita on monia, mutta vain muutamia tapoja testata niitä."
Monet lähestymistavat uusiin teorioihin painovoimakuvan tilan ja ajan välillä ovat muuttuva, vaahtoava rakenne fysikaalisissa asteikoissa biljoonia kertaa pienempi kuin elektroni. Jotkut mallit ennustavat, että avaruus-ajan vaahtovaikutus aiheuttaa korkeamman energian gammasäteiden liikkumisen hiukan hitaammin kuin fotonit pienemmällä energialla.
GRB 090510 näytti nopeimmin havaitut liikkeet, poistetun aineen liikkuessa 99.99995 prosentilla valon nopeudesta. Suurin vielä purskeesta nähty gammasäde - 33,4 miljardia elektronivoltta tai noin 13 miljardia kertaa näkyvän valon energia - tuli syyskuun GRB 090902B: stä. Viime vuoden GRB 080916C tuotti suurimman kokonaisenergian, vastaten 9 000 tyypillistä supernovaa.
Lyijykuvan kuvateksti: Tässä kuvassa yksi fotoni (violetti) kuluttaa miljoona kertaa toisen energian (keltainen) energiaa. Jotkut teoreetikot ennustavat matkustusviiveitä korkeamman energian fotoneille, jotka ovat voimakkaammin vuorovaikutuksessa avaruus-ajan ehdotetun vaahtoavan luonteen kanssa. Silti Fermi-tiedot kahdesta fotonista gammasätepurskeesta eivät osoita tätä vaikutusta. Alla oleva animaatio osoittaa viivettä, jonka tutkijat olivat odottaneet havaitsevan. Luotto: NASA / Sonoman osavaltion yliopisto / Aurore Simonnet
Lähde: NASA
