Možemo objasniti.
Koliko nam je poznato, vrijeme se kreće samo u jednom smjeru. No, 2018. godine istraživači su pronašli događaje u nekim impulsima koji su pukli sa gama zrakama i koji su se ponavljali kao da se vraćaju na vrijeme.
Danas novo istraživanje daje odgovor na pitanje šta bi moglo prouzrokovati ovaj put efekat reverzibilnosti. Ako valovi u relativističkim mlazevima koji proizvode rafalne gama zrake putuju brže od svjetlosti – 'superluminalnom' brzinom – jedan od efekata mogao bi biti vremenska reverzibilnost.
Takvi ubrzavajući valovi mogu zaista biti mogući. Znamo da kada svjetlost prolazi kroz medij (poput plina ili plazme), njegova fazna brzina je nešto sporija od brzine svjetlosti u vakuumu i, koliko znamo, ograničenja brzine svemira.
Posljedično, talas može putovati kroz mlazni rafal gama zraka pri superluminalnim brzinama bez narušavanja relativnosti. Ali da bismo to razumjeli, moramo pogledati izvor ovih baklji.
Eksplozije gama-zraka najenergičnije su eksplozije u svemiru. Mogu trajati od nekoliko milisekundi do nekoliko sati, neobično su sjajne i još nemamo iscrpan popis njihovih uzroka.
Iz zapažanja sudarajućih se neutronskih zvijezda u 2017. godini znamo da ti sudari mogu stvoriti rafale gama zraka. Astronomi takođe vjeruju da se takvi rafali događaju kada masivna zvijezda koja se brzo okreće padne u crnu rupu, nasilno izbacujući materijal u okolni prostor u kolosalnoj hipernovi.
Crna rupa okružena je oblakom nakupljenog materijala oko ekvatora; ako se okreće dovoljno brzo, odboj prvobitno eksplodiranog materijala rezultirat će ispaljivanjem relativističkih mlazova iz polarnih područja koji eksplodiraju kroz vanjsku ljusku zvijezde rodonačelnika stvarajući rafale gama-zraka.
Vratimo se sada onim valovima koji putuju brže od svjetlosti.
Znamo da se, krećući se kroz medij, čestice mogu kretati brže od svjetlosti. Ova pojava odgovorna je za čuveno Čerenkovljevo zračenje, koje se često doživljava kao karakterističan plavi sjaj. Ovaj sjaj – „svjetlosni bum“ – javlja se kada se nabijene čestice, poput elektrona, kreću brže od fazne brzine svjetlosti.
Astrofizičari John Hakkila sa koledža u Charlestonu i Robert Nemiroff sa Tehnološkog univerziteta u Michiganu vjeruju da se isti efekat može primijetiti u mlaznicama rafala gama zraka i izveli su matematičke simulacije kako bi pokazali kako se to događa.
“U ovom modelu udarni talas u rastućem mlazu gama zraka ubrzava se od svetlosti do superluminalne brzine ili usporava od superluminalne do svetlosti”, pišu u svom radu.
'Udarni talas komunicira s okolinom, stvarajući Čerenkov i / ili drugo zračenje pri kretanju brže od brzine svjetlosti u ovom okruženju, te druge mehanizme (poput termičkog Comptonovog ili sinhrotronskog udarnog zračenja) kada se kreće sporije od brzine svjetlosti.
'Ovi prijelazi stvaraju krivulju svjetlosnog izbijanja gama-zraka u vremenu unatrag u procesu udvostručavanja relativističke slike.'
Vjeruje se da se ovo udvostručavanje relativističke slike dogodilo u detektorima Čerenkov. Kada nabijena čestica koja se kreće brzinom bliskom brzini svjetlosti udari u vodu, ona se kreće brže od Čerenkovljevog zračenja koje generira, i stoga bi hipotetički mogla završiti na dva mjesta istovremeno: čini se da se jedna slika pomiče naprijed u vremenu, i drugi se kreće u suprotnom smjeru.
Imajte na umu da ovo udvostručavanje još nije primijećeno eksperimentalno. Ali ako se to dogodi, vremenom će stvoriti reverzibilnost, uočenu na svjetlosnim krivuljama gama zračenja, koja nastaje u slučaju kada se udarni talas koji prolazi kroz reaktivni medij ubrzava na brzine veće od brzine svjetlosti i usporava na brzine svjetlosti.
Istraživači su pretpostavili da će udarac koji je odgovoran za stvaranje provale gama zraka biti val velikih razmjera uzrokovan, recimo, promjenom gustine ili magnetskog polja. To će zahtijevati dalju analizu.
“Standardni modeli GRB zanemaruju svojstva vremenski reverzibilne krive svjetlosti,” rekao je Hakkila. “Superluminalno kretanje mlaza objašnjava ova svojstva zadržavajući mnoge standardne karakteristike modela.”
Studija je objavljena u Astrophysical Journal.
