High Altitude Water Cherenkov-observatoriet tester lysets hastighed

Nye målinger bekræfter, til de højeste energier, der endnu er blevet udforsket, at fysikkens love gælder, uanset hvor du er, eller hvor hurtigt du bevæger dig. Observationer af rekordstore gammastråler beviser robustheden af ​​Lorentz Invariance - et stykke af Einsteins relativitetsteori, der forudsiger lysets hastighed er konstant overalt i universet. High Altitude Water Cherenkov observatoriet i Puebla, Mexico opdagede gammastrålerne fra fjerne galaktiske kilder.

"Hvordan relativitetsteorien opfører sig ved meget høje energier har reelle konsekvenser for verden omkring os, " sagde Pat Harding, en astrofysiker i Neutron Science and Technology-gruppen ved Los Alamos National Laboratory og medlem af HAWC's videnskabelige samarbejde. "De fleste kvantegravitationsmodeller siger, at relativitetens adfærd vil bryde sammen ved meget høje energier. Vores observation af sådanne højenergifotoner øger overhovedet energiskalaen, hvor relativitet holder med mere end en faktor på hundrede."

Lorentz Invariance er en vigtig del af standardmodellen for fysik. Imidlertid, en række teorier om fysik ud over standardmodellen tyder på, at Lorentz Invariance muligvis ikke holder de højeste energier. Hvis Lorentz Invariance overtrædes, en række eksotiske fænomener bliver muligheder. For eksempel, gammastråler kan bevæge sig hurtigere eller langsommere end den konventionelle lyshastighed. Hvis hurtigere, disse højenergifotoner ville henfalde til lavere energipartikler og dermed aldrig nå Jorden.

HAWC Gamma Ray Observatory har for nylig opdaget en række astrofysiske kilder, som producerer fotoner over 100 TeV (en billion gange energien af ​​synligt lys), meget højere energi end der er tilgængelig fra nogen jordisk accelerator. Fordi HAWC ser disse gammastråler, det udvider det område, Lorentz Invariance har med en faktor 100 gange.

"Påvisning af endnu højere energi gammastråler fra astronomiske afstande vil muliggøre strengere kontrol af relativitet. Da HAWC fortsat tager flere data i de kommende år og inkorporerer forbedringer af detektoren og analyseteknikker fra Los Alamos ved de højeste energier, vi vil være i stand til at studere denne fysik endnu mere, sagde Harding.