Můžeme to vysvětlit.
Čas, pokud víme, se pohybuje pouze jedním směrem. V roce 2018 však vědci našli události u některých pulzů gama záblesku, které se opakovaly, jako by se vracely v čase.
Nový výzkum dnes poskytuje odpověď na to, co by mohlo způsobit tento efekt reverzibility času. Pokud vlny v relativistických tryskách, které produkují záblesky gama záření, cestují rychleji než světlo – při „superluminálních“ rychlostech – jedním z efektů může být časová reverzibilita.
Takové zrychlující se vlny jsou skutečně možné. Víme, že když světlo prochází médiem (jako je plyn nebo plazma), jeho fázová rychlost je o něco pomalejší než rychlost světla ve vakuu a, pokud víme, rychlostní limit vesmíru.
V důsledku toho může vlna cestovat tryskovým zábleskem gama paprsků nadluminálními rychlostmi bez narušení relativity. Abychom tomu ale porozuměli, musíme se podívat na zdroj těchto erupcí.
Záblesky gama záření jsou nejenergetičtějšími výbuchy ve vesmíru. Mohou trvat několik milisekund až několik hodin, jsou neobvykle jasné a dosud nemáme vyčerpávající seznam jejich příčin.
Z pozorování srážek neutronových hvězd v roce 2017 víme, že tyto srážky mohou vytvářet záblesky gama záření. Astronomové také věří, že k takovým výbuchům dochází, když mohutná, rychle se otáčející hvězda spadne do černé díry a prudce vyvrhne materiál do okolního prostoru v kolosální hypernově.
Černá díra je obklopena mrakem akrečního materiálu kolem rovníku; pokud se otáčí dostatečně rychle, zpětný ráz původně explodovaného materiálu bude mít za následek vystřelení relativistických trysek z polárních oblastí, které explodují skrz vnější obal progenitorové hvězdy a vytvoří záblesky gama záření.
Nyní se vraťme k těm vlnám, které cestují rychleji než světlo.
Víme, že při pohybu v médiu se částice mohou pohybovat rychleji než světlo. Tento jev je zodpovědný za slavné Čerenkovovo záření, často vnímané jako charakteristická modrá záře. K této záři – „světelnému boomu“ – dochází, když se nabité částice, například elektrony, pohybují rychleji než fázová rychlost světla.
Astrofyzici John Hakkila z College of Charleston a Robert Nemiroff z Michiganské technologické univerzity se domnívají, že stejný účinek lze pozorovat u proudů gama záblesků, a provedli matematické simulace, aby prokázali, jak k tomu dochází.
„V tomto modelu je rázová vlna v expandujícím paprsku gama záření zrychlena ze světla na superluminální rychlosti nebo zpomalena z superluminálu na světlo,“ píšou ve svém příspěvku.
„Rázová vlna interaguje s prostředím, vytváří Čerenkov a / nebo jiné záření, když se pohybuje rychleji, než je rychlost světla v tomto prostředí, a další mechanismy (jako je tepelně Comptonovo nebo synchrotronové rázové záření), když se pohybuje pomaleji než rychlost světla.
“Tyto přechody vytvářejí křivku zábleskové světelné křivky gama záblesku v čase zdvojnásobení relativistického obrazu.”
Předpokládá se, že k tomuto zdvojnásobení relativistického obrazu dochází u čerenkovských detektorů. Když nabitá částice pohybující se rychlostí blízkou rychlosti světla narazí na vodu, pohybuje se rychleji než vyzařované Čerenkovovo záření, a proto by mohla hypoteticky skončit na dvou místech současně: jeden snímek se zdá, že se pohybuje v čase, druhý se pohybuje opačným směrem.
Mějte na paměti, že toto zdvojnásobení dosud nebylo experimentálně pozorováno. Pokud k tomu ale dojde, vytvoří se časová reverzibilita, pozorovaná na světelných křivkách gama záření, vznikající v případě, že rázová vlna procházející reaktivním médiem zrychlí na rychlost převyšující rychlost světla a zpomalí na rychlost světla.
Vědci předpokládali, že nárazovým tělesem odpovědným za vytvoření záblesku gama záření bude vlna ve velkém měřítku způsobená řekněme změnou hustoty nebo magnetického pole. To bude vyžadovat další analýzu.
„Standardní modely GRB zanedbávají časově reverzibilní vlastnosti světelné křivky,“ uvedla Hakkila. „Superluminální paprskový pohyb vysvětluje tyto vlastnosti při zachování mnoha standardních charakteristik modelu.“
Studie byla publikována v Astrophysical Journal.
