У той час як космічний телескоп Фермі склав карту неба гамма-променів з безпрецедентною роздільною здатністю і чутливістю, тепер він зміг здійснити вимірювання, яке дало рідкісні експериментальні дані про саму структуру простору і часу, об'єднані як простір-час. Теорія відносності Ейнштейна говорить, що всі електромагнітні випромінювання рухаються через вакуум з однаковою швидкістю. Фермі виявив два фотони гамма-променів, які широко варіювали за енергією; але навіть проїхавши 7 мільярдів років, два різних фотони прибули майже одночасно.
10 травня 2009 року Фермі та інші супутники виявили так званий вибух короткого гамма-випромінювання, позначений GRB 090510. Астрономи вважають, що такий тип вибуху відбувається при зіткненні нейтронних зірок. Наземні дослідження показують, що подія відбулася в галактиці за 7,3 мільярда світлових років. З безлічі фотонів гамма-променів, виявлених ЛАТ Фермі в результаті 2,1-секундного вибуху, дві енергії володіли різницею в мільйон разів. Однак, подорожуючи десь сім мільярдів років, пара прилетіла лише дев'ять десятих частин секунди.
"Це вимірювання виключає будь-який підхід до нової теорії гравітації, яка передбачає сильну залежність від енергії швидкості світла", - сказав Міхельсон. «Одну частину в 100 мільйонів мільярдів ці два фотони подорожували з однаковою швидкістю. Ейнштейн досі правила ».
"Фізики хотіли б замінити бачення Ейнштейна про гравітацію - як це виражено в його теоріях відносності - на те, що справляється з усіма основними силами", - сказав Пітер Міхельсон, головний дослідник телескопа великої площі Фермі, або LAT, в Стенфордському університеті в Пало-Альто, Каліфорнія "Є багато ідей, але мало способів їх перевірити".
Багато підходів до нових теорій гравітації уявляють простір-час як такі, що мають зміщувану, пінисту структуру на фізичних масштабах в трильйони разів менше, ніж електрон. Деякі моделі передбачають, що пінистий аспект простору-часу призведе до того, що гамма-промені з високою енергією рухатимуться трохи повільніше, ніж фотони з меншою енергією.
GRB 090510 демонструє найшвидші спостережувані рухи, при цьому викидана речовина рухається зі швидкістю 99,99995 відсотків. Найвищий енергетичний гамма-промінь, який досі бачили під час вибуху - 33,4 мільярда вольт електронів, або приблизно в 13 мільярдів разів більше енергії видимого світла, - надходив з вересня 090902B GRB. Минулого року GRB 080916C виробляв найбільшу загальну енергію, що еквівалентно 9000 типових наднових.
Заголовок свинцевого зображення: На цій ілюстрації один фотон (фіолетовий) несе в мільйон разів більше енергії іншого (жовтий). Деякі теоретики прогнозують затримку подорожі для фотонів вищої енергії, які сильніше взаємодіють із запропонованою пінистою природою простору-часу. Однак дані Фермі про два фотони від вибуху гамма-променів не демонструють цього ефекту. Анімація нижче показує затримку, яку очікували вчені. Кредит: NASA / Державний університет Сонома / Aurore Simonon
Джерело: NASA
