L'énigme du sursaut gamma : quand la vitesse de la lumière n'est pas constante ✛

Original: "The 300 TeV photon from GRB 221009A: a Hint at Non-linear Lorentz Invariance Violation?"
· Dmitry D. Ofengeim, Tsvi Piran
arXiv:2508.07153 · 2025-08-10 · CC BY 4.0 · 1 min
Les télescopes ont capté un photon issu d'un sursaut gamma, en retard et non absorbé, ce qui remet en cause la constance de la vitesse de la lumière.

En octobre 2022, le sursaut gamma GRB 221009A, né de l'effondrement d'une étoile en trou noir, est devenu le plus brillant jamais observé. Une heure plus tard, un détecteur a capté un photon isolé d'une énergie de 300 TeV : l'équivalent d'un moustique comprimé dans une particule subatomique. Selon le modèle standard, un tel photon aurait dû être diffusé par la lumière de fond de l'expansion de l'univers, mais il a voyagé des milliards d'années intact, et en plus, il est arrivé en retard.

L'explication est recherchée dans une violation de la constance de la vitesse de la lumière. C'est comme avec les trains : pour un express ultra-rapide, les rails se déforment légèrement, modifiant le temps de trajet. En gravité quantique, qui réconcilie les idées d'Einstein et la mécanique quantique, une telle chose est envisageable : à des énergies colossales, la vitesse de la lumière fluctue imperceptiblement. Cela expliquerait à la fois l'« impénétrabilité » du photon et son retard. L'effet est infime et ne se manifeste qu'à l'échelle de Planck, où, selon Hawking, l'espace-temps bouillonne.

Ironie du sort : le sursaut a été surnommé BOAT (Brightest Of All Time, « le bateau »), mais le photon capté n'est qu'une goutte de l'énergie libérée par le trou noir. Une vitesse de la lumière variable promet une nouvelle physique et des technologies inimaginables.

Le sursaut gamma a été surnommé BOAT (bateau), mais le photon capté n'est qu'une goutte de son énergie totale.

L'idée d'une vitesse de la lumière variable a été exploitée par les auteurs de science-fiction, par exemple dans le roman « Spin » de Robert Charles Wilson.

E_{LV}^{(2)} = 1.30^{+0.56}_{-0.35} \times 10^{-7} E_{Pl}
Échelle d'énergie pour la violation quadratique de l'invariance de Lorentz, exprimée en fractions de l'énergie de Planck.
Scientifiques
Albert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret BurbidgeChristian DopplerD. B. McLaughlin
Notions
violation de l'invariance de Lorentz rémanence fusion de sursaut gamma rayon gamma de très haute énergie m87 tev Vera Rubin lhaaso rayonnement ultraviolet