Свет оказался ещё легче: новый предел массы фотона ⚡ экспресс
Проверка безмассовости фотона — фундаментальная задача физики. Быстрые радиовсплески (FRB) с известной мерой дисперсии дают уникальную возможность ограничить массу покоя фотона. Предложено улучшенное распределение вклада внегалактического газа в дисперсию, хорошо согласующееся с модельными данными. С его помощью получены ограничения на массу фотона в рамках трёх космологических моделей: ΛCDM, wCDM и w₀wₐCDM (последняя предпочтительна по данным DESI). Верхние пределы с уровнем 1σ: 4.83×10⁻⁵¹ кг, 4.71×10⁻⁵¹ кг и 4.86×10⁻⁵¹ кг — самые строгие из полученных по FRB. Выбор модели слабо влияет на результат, что подтверждает надёжность FRB как инструмента и свидетельствует о безмассовости фотона.
Быстрые радиовсплески — это яркие космические вспышки, которые, подобно стартовому сигналу, запускают гонку радиоволн через Вселенную. Астрономы использовали их, чтобы проверить, обладает ли массой фотон — частица света. Если бы масса существовала, то скорость света зависела бы от его цвета: синие лучи, как более тяжёлые бегуны, отставали бы от красных. Но наблюдения показывают, что любая задержка полностью объясняется сопротивлением межгалактического водорода — разреженного газа, который лишь слегка тормозит волны.
Учёные учли разные сценарии расширения Вселенной, включая влияние тёмной энергии, и установили новый предел массы: фотон легче 5×10⁻⁵¹ кг. Это в миллиарды раз меньше массы самой лёгкой известной частицы. Потрясает точность: далёкий синий свет опережал бы красный всего на секунду — и этот крошечный сдвиг уже был бы замечен, но его нет.
Результат укрепляет основу физики, заложенную Альбертом Эйнштейном: свет по-прежнему остаётся самым быстрым и безмассовым гонщиком.
🎯 Если бы фотон обладал такой массой, то на дистанции до галактики Андромеды синий луч опоздал бы к финишу на триллионную долю секунды.