Môžeme to vysvetliť.
Čas, pokiaľ vieme, sa pohybuje iba jedným smerom. Ale v roku 2018 vedci našli udalosti v niektorých impulzoch gama záblesku, ktoré sa opakovali, akoby sa vracali v čase.
Nový výskum dnes poskytuje odpoveď na to, čo by mohlo spôsobiť tento efekt reverzibility času. Ak vlny v relativistických prúdoch, ktoré produkujú záblesky gama žiarenia, cestujú rýchlejšie ako svetlo – pri „superluminálnych“ rýchlostiach – jedným z efektov by mohla byť časová reverzibilita.
Takéto akcelerujúce vlny sú skutočne možné. Vieme, že keď svetlo prechádza médiom (napríklad plynom alebo plazmou), jeho fázová rýchlosť je o niečo pomalšia ako rýchlosť svetla vo vákuu a, pokiaľ vieme, rýchlostný limit vesmíru.
V dôsledku toho môže vlna prechádzať prúdovým lúčom gama lúčov pri superluminálnych rýchlostiach bez porušenia relativity. Aby sme to pochopili, musíme sa pozrieť na zdroj týchto svetlíc.
Výboje gama žiarenia sú najenergetickejšími výbuchmi vo vesmíre. Môžu trvať niekoľko milisekúnd až niekoľko hodín, sú neobvykle jasné a zatiaľ nemáme vyčerpávajúci zoznam ich príčin.
Z našich pozorovaní zrážok neutrónových hviezd z roku 2017 vieme, že tieto zrážky môžu vytvárať výbuchy gama žiarenia. Astronómovia sa tiež domnievajú, že k takým výbuchom dôjde, keď mohutná, rýchlo sa otáčajúca hviezda padne do čiernej diery a prudko vyvrhuje materiál do okolitého priestoru v kolosálnej hypernove.
Čierna diera je obklopená oblakom akrečného materiálu okolo rovníka; ak sa bude otáčať dostatočne rýchlo, spätný ráz pôvodne explodovaného materiálu bude mať za následok vystrelenie relativistických prúdov z polárnych oblastí, explodujúcich cez vonkajší plášť progenitorovej hviezdy a vytvoriť gama záblesky.
Teraz sa vráťme k tým vlnám, ktoré cestujú rýchlejšie ako svetlo.
Vieme, že pri pohybe médiom sa častice môžu pohybovať rýchlejšie ako svetlo. Tento jav je zodpovedný za slávne Čerenkovovo žiarenie, ktoré sa často vníma ako charakteristická modrá žiara. Táto žiara – „svetelný boom“ – nastáva, keď sa nabité častice, napríklad elektróny, pohybujú rýchlejšie ako fázová rýchlosť svetla.
Astrofyzici John Hakkila z College of Charleston a Robert Nemiroff z Michiganskej technologickej univerzity sa domnievajú, že rovnaký efekt možno pozorovať aj pri prúdoch gama zábleskov a vykonaním matematických simulácií demonštrovali, ako sa to deje.
„V tomto modeli sa rázová vlna v rozpínajúcom sa lúče gama žiarenia zrýchľuje zo svetla na superluminálne rýchlosti alebo spomaľuje z superluminálu na svetlo,“ píšu vo svojom príspevku.
„Rázová vlna interaguje s prostredím a vytvára Čerenkov a / alebo iné žiarenie, keď sa pohybuje rýchlejšie, ako je rýchlosť svetla v tomto prostredí, a ďalšie mechanizmy (ako je tepelne Compton alebo synchrotrónové rázové žiarenie), keď sa pohybuje pomalšie ako rýchlosť svetla.
“Tieto prechody sa vytvárajú ako svetelná krivka spätného gama záblesku v procese zdvojnásobenia relativistického obrazu.”
Predpokladá sa, že toto zdvojnásobenie relativistického obrazu nastáva v Čerenkovových detektoroch. Keď nabitá častica pohybujúca sa rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla dopadá na vodu, pohybuje sa rýchlejšie ako Čerenkovovo žiarenie, ktoré generuje, a preto by mohla hypoteticky skončiť na dvoch miestach súčasne: zdá sa, že jeden obraz sa pohybuje v čase, a druhá sa pohybuje opačným smerom.
Majte na pamäti, že toto zdvojnásobenie nebolo zatiaľ experimentálne pozorované. Ak sa to ale stane, vytvorí sa to reverzibilita v čase pozorovaná na svetelných krivkách gama žiarenia, ktorá vznikne v prípade, keď rázová vlna prechádzajúca cez reaktívne médium zrýchli na rýchlosť presahujúcu rýchlosť svetla a spomalí sa na rýchlosť svetla.
Vedci predpokladali, že impaktorom zodpovedným za vytvorenie gama záblesku bude vlna veľkého rozsahu spôsobená povedzme zmenou hustoty alebo magnetického poľa. Bude to vyžadovať ďalšiu analýzu.
„Štandardné modely GRB zanedbávajú vlastnosti časovo reverznej svetelnej krivky,“ uviedla Hakkila. „Superluminálny prúdový prúd vysvetľuje tieto vlastnosti pri zachovaní mnohých štandardných charakteristík modelu.“
Štúdia bola publikovaná v Astrophysical Journal.
