کیهانی تحولات ناگهانی و عمده اجازه می دهد تا دقیق آزمون نسبیت عام

در سال 2019 سحر و جادو تلسکوپ شناسایی اولین Gamma Ray Burst در انرژی. این شدید ترین پرتو گاما تا کنون به دست آمده از چنین کیهانی شی. اما GRB اطلاعات بیشتر به پیشنهاد: بیشتر با تجزیه و تحلیل سحر و جادو دانشمندان در حال حاضر می تواند تایید کند که سرعت نور ثابت است در خلاء - و نه وابسته به انرژی است. بنابراین مانند بسیاری دیگر از آزمون GRB داده ها همچنین تایید انیشتین نظریه نسبیت عام. این مطالعه در حال حاضر منتشر شده در Physical Review Letters.

انیشتین نسبیت عام (GR) است که یک تئوری توضیح می دهد که چگونه جرم و انرژی در تعامل با فضا-زمان ایجاد یک پدیده معمولا شناخته شده به عنوان جاذبه. GR تست شده و مجددا در شرایط مختلف فیزیکی و بیش از بسیاری از مقیاس های مختلف و طرح که سرعت نور ثابت است آن را تبدیل به فوق العاده پیش بینی نتایج تجربی. با این وجود فیزیکدانان گمان می برند که GR نیست اساسی ترین نظریه وجود دارد که ممکن است وجود داشته باشد یک زمینه مکانیک کوانتومی شرح گرانش به عنوان کوانتومی گرانش (QG). برخی از QG نظریه در نظر بگیرید که سرعت نور ممکن است انرژی وابسته است. این فرضی پدیده ای است به نام لورنتس تغییر ناپذیری نقض (LIV). اثرات آن تصور می شود بیش از حد کوچک اندازه گیری می شود مگر اینکه آنها انباشته بیش از یک زمان بسیار طولانی است. پس چگونه برای رسیدن به آن ؟ یک راه حل این است که با استفاده از سیگنال های فصل منابع اشعه گاما. Gamma-ray bursts (GRBs) قدرتمند هستند و دور انفجار کیهانی که منتشر می کنند بسیار متغیر بسیار پر انرژی سیگنال. آنها نتیجه عالی در آزمایشگاه برای آزمون های آزمايشی از QG. بالاتر انرژی فوتون انتظار می رود که بیشتر تحت تاثیر QG اثرات و باید وجود داشته باشد مقدار زیادی از آن; این سفر میلیاردها سال قبل از رسیدن به زمین است که باعث افزایش اثر.

GRBs شناسایی شده به صورت روزانه با ماهواره برن آشکارسازهای که مشاهده بخش های زیادی از آسمان اما در انرژی های پایین تر از تلسکوپ زمینی مانند سحر و جادو. در ژانویه 14, 2019, سحر و جادو تلسکوپ سیستم شناسایی اولین GRB در دامنه teraelectronvolt انرژی (TeV 1000 میلیارد بار پر انرژی تر از نور مرئی) از این رو ضبط دور ترین و پر انرژی فوتون ها تا کنون مشاهده شده از یک شی. تحليل انجام شد به بررسی ماهیت این شی و بسیار تابش با انرژی بالا.

Tomislav Terzi?, یک محقق از دانشگاه رییکا می گوید: "هیچ LIV مطالعه تا کنون انجام شده در GRB اطلاعات در TeV انرژی محدوده تنها به دلیل وجود چنین داده تا به حال. برای بیش از بیست سال ما پیش بینی است که چنین مشاهده می تواند به افزایش حساسیت به LIV, اثرات, اما ما نمی تواند بگوید که چقدر تا شاهد نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل ما. آن را بسیار هیجان انگیز بود دوره است."

طبیعی است که سحر و جادو دانشمندان می خواستم به استفاده از این مشاهده منحصر به فرد برای شکار اثرات QG. در ابتدا آنها در مواجهه با این حال یک مانع: سیگنال که ثبت شد با سحر و جادو تلسکوپ پوسیده یکنواخت با زمان. در حالی که این جالب بود برای پیدا کردن اخترفیزیکدانان مطالعه GRBs آن مطلوب نیست LIV تست. دانیل Kerszberg یک محقق در IFAE در بارسلونا گفت: "هنگامی که در مقایسه با زمان ورود دو گاما اشعه های مختلف انرژی یکی فرض آنها ساطع بلافاصله از منبع. اما دانش ما از فرآیندهای در فصل اشیاء است که هنوز هم به اندازه کافی دقیق به دقت اشاره کردن و انتشار و زمان از هر فوتون". به طور سنتی اخترفیزیکدانان تکیه بر تشخیص تغییرات سیگنال برای محدود انتشار زمان از فوتون ها. یک یکنواخت تغییر سیگنال فاقد ویژگی های آن است. بنابراین محققان با استفاده از یک مدل نظری که توصیف می رود gamma-ray emission قبل از سحر و جادو تلسکوپ آغاز شده مشاهده. این مدل شامل یک سریع افزایش شار اوج انتشار و یک نواخت فروپاشی خواهم که مشاهده شده توسط سحر و جادو. این ارائه دانشمندان با رسیدگی به واقع شکار برای زندگی.

یک تجزیه و تحلیل دقیق و سپس نشان داد هیچ انرژی وابسته به زمان تاخیر در ورود بار از اشعه گاما. اینشتین هنوز هم به نظر می رسد برای نگه داشتن خط. "اما این به این معنا نیست که سحر و جادو تیم باقی مانده بود دست خالی" گفت: Giacomo d'amico یک محقق در موسسه ماکس پلانک برای فیزیک در مونیخ; "ما قادر به تنظیم قوی محدودیت در QG انرژی در مقیاس". محدودیت های تعیین شده در این مطالعه قابل مقایسه با بهترین های موجود محدودیت های به دست آمده با استفاده از GRB مشاهدات ماهواره آشکارسازهای یا استفاده از زمین-بر اساس مشاهدات فعال کهکشانی هسته.

سدریک Perennes, پژوهشگر فوق دکترا در دانشگاه پادوا افزود: "همه ما بسیار خوشحال و احساس ممتاز بود و در این موقعیت برای انجام این مطالعه برای اولین بار در لورنتس تغییر ناپذیری تخلف تا کنون در GRB اطلاعات در TeV انرژی محدوده و برای شکستن درب باز برای مطالعات آینده!"

در مقایسه با آثار قبلی این بود که اولین آزمون تا کنون انجام شده بر روی یک GRB سیگنال در TeV انرژی. با این منی مطالعه سحر و جادو تیم نتیجه مجموعه پایی برای تحقیقات آینده و حتی بیشتر دقیق آزمون نظریه انیشتین در قرن 21 است. اسکار بلانک سخنگوی سحر و جادو همکاری به این نتیجه رسیدند: "این بار ما مشاهده نسبتا نزدیک GRB. ما امیدواریم که به زودی گرفتن روشن تر و دور تر حوادث آن را قادر می سازد حتی حساس تر شد."

###

اسکار بلانک Bigas دکترا
سخنگوی سحر و جادو همکاری
IFAE
پردیس دانشگاه Autònoma de Barcelona. Edifici Ciencies Nord 08013, بارسلونا, اسپانیا
blanch@ifae.es

Dominik Elsässer دکترا
توسعه هماهنگ کننده سحر و جادو همکاری
Technische Universität Dortmund
Experimentelle فیزیک 5b
دورتموند آلمان
Dominik.elsaesser@tu-dortmund.de

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.