Фотон рекордной энергии от гамма-всплеска BOAT достиг Земли
Фотон, полученный от самого мощного космического взрыва со времен Большого взрыва, достиг Земли, хотя, согласно известным физическим законам, он не должен был преодолеть расстояние более двух миллиардов световых лет. Это связано с гамма-всплеском GRB 221009A, известным как BOAT — «самый яркий из когда-либо наблюдавшихся». Событие произошло 9 октября 2022 года. Об этом сообщает портал Science XXI. Об этом сообщает Мой Альметьевск.
Среди частиц, которые прибыли на Землю, был обнаружен фотон с самой высокой энергией, зарегистрированной от гамма-всплеска. Его зафиксировал детектор космических лучей Carpet, установленный в Баксанской обсерватории на российском Кавказе. Необычное наблюдение побудило ученых искать объяснение, выходящее за пределы стандартных представлений о распространении света.
Проблема заключается в реликтовом микроволновом излучении, оставшемся после Большого взрыва. Высокоэнергетический фотон должен был столкнуться с его частицами и преобразоваться, не сумев пройти такое огромное расстояние. Как отметил руководитель исследования Джорджо Галланти из Итальянского национального института астрофизики, прежние объяснения оказались недостаточными.
Исследователи рассмотрели гипотезу о существовании сверхлегких аксионоподобных частиц. Согласно предложенному сценарию, фотон мог временно превратиться в такую частицу, избежать взаимодействия с реликтовым излучением и вновь стать фотоном уже в окрестностях Млечного Пути. Однако для объяснения наблюдения ученым пришлось принять возможное нарушение лоренц-инвариантности — принципа, согласно которому физические законы одинаковы для наблюдателей, движущихся с разными скоростями.
В рамках этой модели частицы с очень высокой энергией могут двигаться по своеобразному «быстрому пути» через прозрачную Вселенную, не подвергаясь обычным разрушительным взаимодействиям. Наблюдения за BOAT частично согласуются с расчетами: фотон высокой энергии прибыл примерно через час после менее энергичных частиц света от того же всплеска. Именно такую задержку предсказывала разработанная теория.
По словам участника работы Марко Ронкаделли из Национального института ядерной физики Италии, исследование впервые объединило две ранее рассматривавшиеся отдельно идеи. Если будущие наблюдения подтвердят предложенный сценарий, космические события смогут использоваться для изучения квантовой гравитации на энергиях, недоступных для земных ускорителей. Работа опубликована в репозитории arXiv и принята к публикации в журнале Physical Review Letters.
