В далечен ъгъл на Вселената нещо пътува по-бързо от светлината.

В отдалечен ъгъл на Вселената нещо пътува по-бързо от светлината. Не, законите на физиката не се нарушават: Все още е правилно, че нищо не може да пътува по-бързо от светлината във вакуума на празното пространство. Но когато светлината пътува през материя, като междузвезден газ или бульон от заредени частици, тя се забавя, което значи, че друга материя може да я изпревари. И това може да изясни странната симетричност на пулсации идващи от едни от най-енергийните светлини във Вселената, наречени прояви на гама-лъчи.

Тези прояви – ярки проблясъци на светлина от гама-лъчи, които идват от далечни галактики – се образуват, когато солидните звезди се срутен или когато се сблъскат ултра плътни неутронни звезди. Тези катаклизми изпращат скоростни струи гореща, заредена плазма през космоса. Но тези сигнали имат странна симетричност и повода за това, към момента е мистерия.

„ Избухването на гама-лъчите не става блестящо, а по-късно да се затъмнява в непрекъснат темп, а вместо това съставлява нещо като вибриращ модел “, декларира Джон Хакила, астрофизик от колежа в Чарлстън, Южна Каролина.

Хакила работи над този пъзел от години. Сега той и сътрудниците му евентуално имат отговор: плазмата, пътуваща ту по-бавно, ту по-бързо от скоростта на светлината, може да изясни този вибриращ модел, както оповестяват създателите в публикация, оповестена в The Astrophysical Journal. Ако са прави, това може да помогне да се разбере какво в действителност създава тези гама-лъчи.

„ Смятам, че това е огромна стъпка напред, която свързва огромните феномени в плазмата с нашите огромни наблюдения “, сподели Дитер Хартман, астрофизик от университета в Клемсън, който не е взел участие в проучването.

През последните няколко години Хакила открива, че гама-излъчванията имат дребни съмнения в яркостта на върха на цялостното си експлоадиране и затъмняване. Ако се извадят най-ярките и най-затъмнените пикове, остават поредност от по-малки върхове – един главен пик с по-малки пикове в яркостта преди и след главния връх. И този модел е необичайно съразмерен. Ако „ сгънете “ шаблона върху главния връх и разтегнете едната страна, двете страни съответстват удивително добре. С други думи, светлинният модел на пулса на гама-лъча загатва за набор от огледални събития.

„ Каквото и да се случи от предната страна, преди яркия пик, се случва и от задната страна, след него “, споделя Хакила. „ Досега тези събитията се знаеха, че се случват в противоположен ред. “

Въпреки че астрономите не знаят каква е повода за лъчение на гама-лъчи в мащаба на частиците, те са много сигурни, че това се случва, когато струи плазма, пътуваща със скорост близка до скоростта на светлината и взаимодействаща с близките газове.

Хакила се пробва да обясни по какъв начин тези обстановки могат да вършат симетрични светлинни импулси, когато схваща за Робърт Немиров, астрофизик от Мичиганския софтуерен университет. Немиров учи какво се случва, когато обект пътува през заобикаляща го среда по-бързо от светлината, която излъчва, наречена свръхлуминално придвижване.

В предходни проучвания Немиров открива, че когато подобен обект минава от пътешестване по-бавно от светлината към придвижване по-бърз от светлината, или противоположното, този преход може да провокира събитие, наречено удвояване на релативистичния облик. Немиров се пита дали това може да изясни симетричните шарки, които Хакила открива в пулсиращите импулси от гама-лъчи.

И по този начин, какво тъкмо е „ релативистичен облик? “ Представете си лодка, създаваща вълнички, до момента в който се движи през езеро към брега. Ако лодката пътува по-бавно от вълните, които основава, човек, изравен на брега, ще види пулсациите провокирани от лодката, да се удрят в брега в реда, в който лодката ги е основала. Но в случай че лодката пътува по-бързо от вълните, които основава, тя ще изпревари първата вълна, която основава, единствено с цел да сътвори нова пулсация пред нея и по този начин нататък. По този метод новите пулсации, основани от лодката, ще доближат брега по-рано от първите талази, които е основала. Човек, изравен на брега, ще види пулсациите, които удрят брега по ред, извърнат във времето.

Същата концепция важи и за гама-избухванията. Ако повода провокирала експлоадирането на гама лъчи се движи по-бързо от светлината, която излъчва през газа и материята, която я заобикаля, ще забележим схемата на лъчение в противоположен последователен ред.

Хаккила и Немиров разсъждават, че това може да съставлява половината от симетричния пулс на експлоадиране на гама лъчи. Но какво ще стане, в случай че материалът първо пътува по-бавно от скоростта на светлината, а по-късно се форсира? Или в случай че стартира да се движи бързо, а по-късно се забави? И в двата случая можем да забележим излъчването както в последователен ред, по този начин и в назад последователен ред незабавно един след различен, правейки съразмерен импулсен модел като симетричните пикове, следени при прояви на гама-лъчи.

Към този пъзел към момента липсват части, обаче. От една страна, откривателите към момента не знаят какво предизвиква тези прояви в скалата на частиците. Но този препоръчан модел дава на откривателите една дребна улика в опита да намерят крайната причина за експлоадиранията на гама-лъчи, споделя Хартман.

Публикувано в изданието Live Science.