Dok je svemirski teleskop Fermi mapirao nebo gama zraka s neviđenom rezolucijom i osjetljivošću, sada je mogao poduzeti mjerenje koje je pružilo rijetke eksperimentalne dokaze o samoj strukturi prostora i vremena, ujedinjenih kao prostor-vrijeme. Einsteinova teorija relativnosti kaže da sva elektromagnetska zračenja putuju kroz vakuum istom brzinom. Fermi je detektirao dva fotona gama zraka koji su se jako razlikovali u energiji; ali čak i nakon putovanja 7 milijardi godina, dva različita fotona stigla su gotovo istovremeno.
Dana 10. svibnja 2009. Fermi i drugi sateliti otkrili su takozvani kratki prasak gama zraka, označen GRB 090510. Astronomi misle da se ova vrsta eksplozije događa kada se sudare neutronske zvijezde. Zemaljske studije pokazuju da se događaj zbio u galaksiji udaljenoj 7,3 milijarde svjetlosnih godina. Od mnogih fotona gama zraka koje je Fermijev LAT detektirao iz praska od 2,1 sekunde, dva su posjedovala energije koje su se razlikovale milijun puta. Ipak, nakon putovanja nekih sedam milijardi godina, par je stigao u razmaku od samo devet desetinki sekunde.
'Ovo mjerenje eliminira svaki pristup novoj teoriji gravitacije koja predviđa snažnu promjenu brzine svjetlosti ovisnu o energiji', rekao je Michelson. “U jednom dijelu od 100 milijuna milijardi ova dva fotona putovala su istom brzinom. Einstein još uvijek vlada.”
'Fizičari bi željeli zamijeniti Einsteinovu viziju gravitacije - kako je izražena u njegovim teorijama relativnosti - nečim što upravlja svim fundamentalnim silama', rekao je Peter Michelson, glavni istraživač Fermijevog teleskopa velike površine, ili LAT, na Sveučilištu Stanford u Palo Altu, Kalifornija . 'Postoji mnogo ideja, ali malo načina da ih se testira.'
Umjetnički koncept Fermija u prostoru. Zasluge: NASA
Mnogi pristupi novim teorijama gravitacije prikazuju prostor-vrijeme kao da ima promjenjivu, pjenušavu strukturu na fizičkim razmjerima bilijunima puta manjim od elektrona. Neki modeli predviđaju da će pjenasti aspekt prostor-vremena uzrokovati da se gama zrake više energije kreću nešto sporije od fotona pri nižoj energiji.
GRB 090510 prikazao je najbrže opažene kretnje, s izbačenom tvari koja se kretala brzinom od 99,99995 posto brzine svjetlosti. Najveća energetska gama zraka do sada viđena iz praska - 33,4 milijarde elektron-volti ili oko 13 milijardi puta više od energije vidljive svjetlosti - došla je iz rujanskog GRB 090902B. Prošlogodišnji GRB 080916C proizveo je najveću ukupnu energiju, ekvivalentnu 9000 tipičnih supernova.
Više slika i videozapisa o svemirskom teleskopu Fermi.
Naslov glavne slike: Na ovoj ilustraciji jedan foton (ljubičasta) nosi milijun puta veću energiju od drugog (žutog). Neki teoretičari predviđaju kašnjenje u putovanju za fotone veće energije, koji jače djeluju s predloženom pjenušavom prirodom prostor-vremena. Ipak, Fermijevi podaci o dva fotona iz praska gama zraka ne pokazuju ovaj učinak. Animacija u nastavku pokazuje kašnjenje koje su znanstvenici očekivali primijetiti. Zasluge: NASA/Sonoma State University/Aurore Simonnet
Izvor: NASA