Nước cao độ Cherenkov Thử nghiệm quan sát tốc độ ánh sáng

Các phép đo mới xác nhận với những năng lượng cao nhất chưa được khám phá, rằng các định luật vật lý giữ cho dù bạn đang ở đâu hay bạn di chuyển nhanh như thế nào. Quan sát các tia gamma phá kỷ lục chứng minh sự mạnh mẽ của Lorentz Invariance – một phần của thuyết tương đối của Einstein dự đoán tốc độ ánh sáng là không đổi ở mọi nơi trong vũ trụ. Đài thiên văn Cherenkov ở độ cao cao ở Puebla, Mexico đã phát hiện các tia gamma đến từ các nguồn thiên hà xa xôi.

Pat Harding, nhà vật lý thiên văn thuộc nhóm Khoa học và Công nghệ neutron tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos và là thành viên của tổ chức khoa học HAWC cho biết: “Thuyết tương đối ứng xử ở mức năng lượng rất cao có hậu quả thực sự đối với thế giới xung quanh chúng ta”. “Hầu hết các mô hình trọng lực lượng tử nói rằng hành vi của thuyết tương đối sẽ bị phá vỡ ở mức năng lượng rất cao. Quan sát của chúng ta về các photon năng lượng cao như vậy ở tất cả làm tăng thang đo năng lượng trong đó thuyết tương đối giữ hơn một trăm nhân tố.”

Lorentz Invariesce là một phần quan trọng của Mô hình vật lý tiêu chuẩn. Tuy nhiên, một số lý thuyết về vật lý ngoài Mô hình Chuẩn cho thấy Lorentz Invariance có thể không giữ được năng lượng cao nhất. Nếu Lorentz Invariesce bị vi phạm, một số hiện tượng kỳ lạ trở thành khả năng. Ví dụ, tia gamma có thể truyền nhanh hơn hoặc chậm hơn tốc độ ánh sáng thông thường. Nếu nhanh hơn, những photon năng lượng cao đó sẽ phân rã thành các hạt năng lượng thấp hơn và do đó không bao giờ đến được Trái đất.

Đài quan sát HAWC Gamma Ray gần đây đã phát hiện ra một số nguồn vật lý thiên văn tạo ra các photon trên 100 TeV (gấp nghìn tỷ lần năng lượng của ánh sáng khả kiến), năng lượng cao hơn nhiều so với bất kỳ máy gia tốc trái đất nào. Bởi vì HAWC nhìn thấy các tia gamma này, nó mở rộng phạm vi mà Lorentz Invariance nắm giữ với hệ số 100 lần.

Việc phát hiện các tia gamma năng lượng cao hơn từ các khoảng cách thiên văn sẽ cho phép kiểm tra tương đối chặt chẽ hơn. Vì HAWC tiếp tục lấy thêm dữ liệu trong những năm tới và kết hợp các cải tiến do Los Alamos dẫn đầu vào các kỹ thuật phân tích và phát hiện ở năng lượng cao nhất, chúng ta sẽ có thể nghiên cứu vật lý này hơn nữa.

Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Phòng thí nghiệm quốc gia DOE / Los Alamos . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.

Tạp chí tham khảo :

1. A. Albert, R. Alfaro, C. Alvarez, JR Angeles Camacho, JC Arteaga-Velázquez, KP Arunbabu, D. Avila Rojas, HA Ayala Solares, V. Baghmanyan, E. Belmont-Moreno, SY BenZvi, C. Brisbois, KS Caballero-Mora, T. Capistrán, A. Carramiñana, S. Casanova, U. Cotti, J. Cotzomi, S. Coutiño de León, E. De la Fuente, C. de León, BL Dingus, MA DuVernois, JC Díaz -Vélez, RW Ellsworth, K. Engel, C. Espinoza, H. Fleischhack, N. Fraija, A. Galván-Gámez, D. Garcia, JA García-González, F. Garfias, MM González, JA Goodman, JP Harding, S. Hernandez, B. Hona, D. Huang, F. Hueyotl-Zahugeitla, P. Hüntemeyer, A. Iriarte, V. Joshi, A. Lara, WH Lee, H. León Vargas, JT Linnemann, AL Longinotti, G. Luis-Raya, J. Lundeen, R. López-Coto, K. Malone, SS Marinelli, I. Martinez-Castellanos, J. Martínez-Fidel, H. Martínez-Huerta, J.A. Matthews, P. Miranda-Romagnoli, JA Morales-Soto, E. Moreno, A. Nayerhoda, L. Nellen, M. Newbold, MU Nisa, R. Noriega-Papaqui, N. Omodei, A. Peisker, EG Pérez -Pérez, CD Rho, C. Rivière, D. Rosa-González, M. Rosenberg, E. Ruiz-Velasco, H. Salazar, F. Salesa Greus, A. Sandoval, M. Schneider, H. Schoorlemmer, G. Sinnis , AJ Smith, RW Springer, P. Surajbali, E. Tabachnick, M. Tanner, O. Tibolla, K. Tollefson, I. Torres, R. Torres-Escobedo, T. Weisgarber, G. Yodh, A. Zepeda, H Chu.Springer, P. Surajbali, E. Tabachnick, M. Tanner, O. Tibolla, K. Tollefson, I. Torres, R. Torres-Escobedo, T. Weisgarber, G. Yodh, A. Zepeda, H. Zhou.Springer, P. Surajbali, E. Tabachnick, M. Tanner, O. Tibolla, K. Tollefson, I. Torres, R. Torres-Escobedo, T. Weisgarber, G. Yodh, A. Zepeda, H. Zhou.Những hạn chế đối với Vi phạm xâm lấn Lorentz từ Quan sát của HAWC về Tia Gamma trên 100 TeV . Thư đánh giá vật lý , 2020; 124 (13) DOI: 10.1103 / PhysRevLett.124.131101