Загадка гамма-всплеска: когда скорость света непостоянна ⚡ экспресс
Массив «Ковёр-3» зарегистрировал фотон с энергией 300 ТэВ от гамма-всплеска GRB 221009A через 4536 секунд после начала события. Это породило две загадки: почему фотон не поглотился внегалактическим фоновым светом и почему он пришёл с задержкой, когда послесвечение в ТэВ-диапазоне, наблюдавшееся LHAASO, уже угасло? Обе проблемы решаются, если допустить нарушение Лоренц-инвариантности (LIV) — эффект теорий квантовой гравитации, при котором скорость света чуть зависит от энергии. Анализ показал, что LIV первого порядка исключён, а второго порядка, с энергетическим масштабом около 1.30×10⁻⁷ от планковской энергии, согласуется со всеми данными.
В октябре 2022-го гамма-всплеск GRB 221009A, рождённый коллапсом звезды в чёрную дыру, стал ярчайшим в истории. Спустя час детектор поймал одиночный фотон с энергией 300 ТэВ: как у комара, сжатого в субатомной частице. По Стандартной модели, такой фотон должен рассеяться на фоновом свете расширяющейся Вселенной, а он пролетел миллиарды лет целым и вдобавок опоздал.
Объяснение ищут в нарушении постоянства скорости света. Это как с поездами: для сверхскоростного экспресса рельсы чуть прогибаются, меняя время в пути. В квантовой гравитации, примиряющей идеи Эйнштейна и квантов, допускается подобное: при колоссальной энергии скорость света едва заметно колеблется. Это объяснило бы и «непробиваемость» фотона, и задержку. Эффект ничтожен и заметен лишь на планковских масштабах, где, по Хокингу, пространство-время бурлит.
Ирония судьбы: всплеск прозвали BOAT (Brightest Of All Time, «лодка»), но пойманный фотон — лишь капля от энергии, вырвавшейся из чёрной дыры. Переменчивая скорость света сулит новую физику и немыслимые технологии.
🎯 Гамма-всплеск прозвали BOAT (лодкой), но пойманный фотон — лишь капля от его полной энергии.
🎬 Идею меняющейся скорости света обыграли фантасты, например в романе «Спин» Роберта Чарльза Уилсона.