Trong khi Kính thiên văn vũ trụ Fermi đã lập bản đồ bầu trời tia gamma với độ phân giải và độ nhạy chưa từng có, giờ đây nó đã có thể thực hiện một phép đo cung cấp bằng chứng thực nghiệm hiếm hoi về cấu trúc không gian và thời gian, thống nhất là không-thời gian. Lý thuyết tương đối Einstein Einstein nói rằng tất cả các bức xạ điện từ truyền qua chân không với cùng tốc độ. Fermi đã phát hiện ra hai photon tia gamma rất đa dạng về năng lượng; nhưng ngay cả sau khi du hành 7 tỷ năm, hai photon khác nhau đã đến gần như cùng một lúc.
Vào ngày 10 tháng 5 năm 2009, Fermi và các vệ tinh khác đã phát hiện cái gọi là vụ nổ tia gamma ngắn, được chỉ định GRB 090510. Các nhà thiên văn học cho rằng vụ nổ này xảy ra khi các sao neutron va chạm. Các nghiên cứu trên mặt đất cho thấy sự kiện diễn ra trong một thiên hà cách xa 7,3 tỷ năm ánh sáng. Trong số nhiều photon tia gamma Fermi L LAT được phát hiện từ vụ nổ 2,1 giây, hai năng lượng sở hữu khác nhau một triệu lần. Tuy nhiên, sau khi du hành khoảng bảy tỷ năm, cặp đôi chỉ cách nhau chín phần mười giây.
Phép đo này loại bỏ bất kỳ cách tiếp cận nào đối với một lý thuyết mới về lực hấp dẫn dự đoán sự thay đổi phụ thuộc năng lượng mạnh mẽ vào tốc độ ánh sáng, theo ông Micheal Michelson. Một phần trong 100 triệu tỷ, hai photon này truyền đi với cùng tốc độ. Einstein vẫn cai trị.
Các nhà vật lý của thế giới muốn thay thế tầm nhìn của Einstein về lực hấp dẫn - như thể hiện trong các lý thuyết tương đối của ông - bằng một thứ xử lý tất cả các lực cơ bản, ông Peter Michelson, nhà điều tra chính của Kính thiên văn khu vực lớn Fermi, hay LAT, tại Đại học Stanford ở Palo Alto, Calif . Có rất nhiều ý tưởng, nhưng có rất ít cách để kiểm tra chúng.
Nhiều cách tiếp cận các lý thuyết mới về không gian thời gian hình ảnh trọng lực như có cấu trúc chuyển động, nổi bọt ở quy mô vật lý nhỏ hơn hàng nghìn tỷ lần so với điện tử. Một số mô hình dự đoán rằng khía cạnh bọt của không-thời gian sẽ khiến các tia gamma năng lượng cao di chuyển chậm hơn một chút so với các photon ở năng lượng thấp hơn.
GRB 090510 hiển thị các chuyển động được quan sát nhanh nhất, với vật chất bị đẩy ra di chuyển ở 99.99995 phần trăm tốc độ ánh sáng. Tia gamma năng lượng cao nhất từng thấy từ vụ nổ - 33,4 tỷ volt điện tử hoặc gấp khoảng 13 tỷ lần năng lượng của ánh sáng khả kiến - đến từ tháng 9 LỚN GRB 090902B. Năm ngoái, GR GR 080916C đã tạo ra tổng năng lượng lớn nhất, tương đương với 9.000 siêu tân tinh điển hình.
Chú thích ảnh chì: Trong hình minh họa này, một photon (màu tím) mang năng lượng gấp một triệu lần năng lượng của màu khác (màu vàng). Một số nhà lý thuyết dự đoán sự chậm trễ di chuyển đối với các photon năng lượng cao hơn, tương tác mạnh hơn với tính chất nổi bọt được đề xuất của không-thời gian. Tuy nhiên, dữ liệu Fermi trên hai photon từ vụ nổ tia gamma không cho thấy hiệu ứng này. Hoạt hình dưới đây cho thấy sự chậm trễ mà các nhà khoa học dự kiến sẽ quan sát. Tín dụng: NASA / Đại học bang Sonoma / Aurore Simonnet
Nguồn: NASA
