Podczas gdy Kosmiczny Teleskop Fermi odwzorował niebo promieniowania gamma z niespotykaną rozdzielczością i czułością, teraz był w stanie wykonać pomiar, który dostarczył rzadkich dowodów eksperymentalnych na temat samej struktury przestrzeni i czasu, zjednoczonych jako czasoprzestrzeń. Teoria względności Einsteina stwierdza, że całe promieniowanie elektromagnetyczne przemieszcza się pod próżnią z tą samą prędkością. Fermi wykrył dwa fotony promieniowania gamma, które różniły się energią; jednak nawet po podróży 7 miliardów lat dwa różne fotony przybyły prawie jednocześnie.
10 maja 2009 r. Fermi i inne satelity wykryły tak zwany krótki rozbłysk gamma, oznaczony GRB 090510. Astronomowie sądzą, że tego typu eksplozja zachodzi, gdy gwiazdy neutronowe zderzają się. Badania naziemne pokazują, że wydarzenie miało miejsce w galaktyce odległej o 7,3 miliarda lat świetlnych. Spośród wielu fotonów promieniowania gamma LAT Fermiego wykrytych podczas 2,1-sekundowego wybuchu dwie posiadały energie różniące się milion razy. Jednak po podróży trwającej około siedmiu miliardów lat para przybyła w odległości zaledwie dziewięciu dziesiątych sekundy.
„Ten pomiar eliminuje wszelkie podejście do nowej teorii grawitacji, która przewiduje silną zależną od energii zmianę prędkości światła”, powiedział Michelson. „W jednej części na 100 milionów miliardów te dwa fotony podróżowały z tą samą prędkością. Einstein wciąż rządzi. ”
„Fizycy chcieliby zastąpić wizję grawitacji Einsteina - wyrażoną w jego teoriach względności - czymś, co obsługuje wszystkie podstawowe siły”, powiedział Peter Michelson, główny badacz Fermi Large Area Telescope (LAT), na Uniwersytecie Stanforda w Palo Alto, Kalifornia „Istnieje wiele pomysłów, ale niewiele sposobów na ich przetestowanie”.
Wiele podejść do nowych teorii grawitacji obrazuje czasoprzestrzeń jako ruchomą, pienistą strukturę w skali fizycznej tryliony razy mniejszej niż elektron. Niektóre modele przewidują, że pienisty aspekt czasoprzestrzeni spowoduje, że promienie gamma o wyższej energii będą poruszać się nieco wolniej niż fotony przy niższej energii.
GRB 090510 wykazywał najszybsze zaobserwowane ruchy, z wyrzuconą materią poruszającą się z prędkością 99,99995 procent prędkości światła. Promień gamma o największej energii, jaki do tej pory zaobserwowano w wyniku wybuchu - 33,4 miliarda woltów elektronów lub około 13 miliardów razy więcej niż energia światła widzialnego - pochodzi z wrześniowego GRB 090902B. Zeszłoroczny GRB 080916C wyprodukował największą całkowitą energię, odpowiadającą 9 000 typowych supernowych.
Podpis ołowianego obrazu: na tej ilustracji jeden foton (fioletowy) przenosi milion razy energię innego (żółty). Niektórzy teoretycy przewidują opóźnienia podróży dla fotonów o wyższej energii, które silniej oddziałują z proponowaną spienioną naturą czasoprzestrzeni. Jednak dane Fermiego dotyczące dwóch fotonów z rozbłysku gamma nie pokazują tego efektu. Poniższa animacja pokazuje opóźnienie, którego naukowcy oczekiwali. Źródło: NASA / Sonoma State University / Aurore Simonnet
Źródło: NASA
