Ένα και μοναδικό σωματίδιο φωτός που κατάφερε να διασχίσει περισσότερα από δύο δισεκατομμύρια έτη φωτός κοσμικής ομίχλης φέρνει τα πάνω-κάτω στη σύγχρονη αστροφυσική, αφήνοντας ανοιχτό το ενδεχόμενο η θεωρία της Σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν να «λυγίζει» σε ακραία ενεργειακά επίπεδα.
Όλα ξεκίνησαν στις 9 Οκτωβρίου 2022, όταν τα διαστημικά τηλεσκόπια Swift και Fermi κατέγραψαν την ισχυρότερη έκρηξη ακτίνων γάμμα στην ιστορία, την GRB 221009A, γνωστή ως BOAT («brightest of all time»).
Ενώ σχεδόν ολόκληρη η πλημμύρα φωτονίων που έφτασε στη Γη κινήθηκε σύμφωνα με τα καθιερωμένα μοντέλα, ένας ανιχνευτής κοσμικών ακτίνων στον Καύκασο, το Carpet στο Αστεροσκοπείο Μπακσάν, κατέγραψε ένα ασύλληπτο φωτόνιο ενέργειας 300 TeV —πάνω από 20 φορές ισχυρότερο από τις συγκρούσεις στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC).
Το παράδοξο του «βέλους στο δάσος»
Σύμφωνα με τους νόμους της καθιερωμένης φυσικής, το σωματίδιο αυτό δεν θα έπρεπε να είχε επιβιώσει ποτέ. Ταξιδεύοντας μέσα από την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (το απομεινάρι του Big Bang), είχε σχεδόν 100% πιθανότητα να συγκρουστεί και να διαλυθεί. Όπως ανέφερε ο αστροφυσικός Giorgio Galanti, ήταν σαν να ρίχνεις ένα βέλος μέσα σε ένα δάσος βάθους δύο δισεκατομμυρίων ετών φωτός χωρίς να αγγίξεις ούτε ένα κλαδί.
Σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Physical Review Letters, οι Galanti και Marco Roncadelli υποστηρίζουν ότι ούτε τα υποθετικά σωματίδια τύπου αξιονίων επαρκούν μόνα τους για να εξηγήσουν το φαινόμενο σε τέτοιες ενέργειες.
Έτσι, πρότειναν μια ριζοσπαστική θεωρία: μια ανεπαίσθητη ρωγμή στη σταθερά Lorentz, τη θεμελιώδη αρχή της Ειδικής Σχετικότητας. Υπό αυτό το πρίσμα, σε ακραίες ενέργειες τα φωτόνια ίσως «ξεγλιστρούν» από τους κανόνες που θεωρούνταν μέχρι σήμερα απόλυτοι.
Τη θεωρία ενισχύει το γεγονός ότι το επίμαχο φωτόνιο κατέφθασε περίπου μία ώρα αργότερα από εκείνα χαμηλότερης ενέργειας που κατέγραψε το κινεζικό παρατηρητήριο LHAASO —ακριβώς όπως προέβλεπαν τα μαθηματικά μοντέλα παραβίασης της συμμετρίας.
Αν και οι ερευνητές παραμένουν επιφυλακτικοί καθώς πρόκειται για μία και μοναδική ανίχνευση, το «αδύνατο» αυτό φωτόνιο ανοίγει τον δρόμο για τη χρήση του ίδιου του σύμπαντος ως εργαστηρίου δοκιμής της κβαντικής βαρύτητας.
Ανακαλύψτε περισσότερα άρθρα στα αποτελέσματα αναζήτησης
Προσθήκη του Politeianews.gr στην Google
