Meg tudjuk magyarázni.
Az idő, amennyire tudjuk, csak egy irányban mozog. De 2018-ban a kutatók olyan gamma-sugár impulzusokban találtak eseményeket, amelyek ismétlődtek, mintha időben térnének vissza.
Ma egy új kutatás választ ad arra, hogy mi okozhatja az idő visszafordíthatóságát. Ha a gamma-sugárzást produkáló relativisztikus sugárhullámok hullámai gyorsabban haladnak, mint a fény – „szuperluminális” sebességgel -, az egyik hatás az idő reverzibilitása lehet.
Ilyen gyorsuló hullámok valóban lehetségesek. Tudjuk, hogy amikor a fény áthalad egy közegen (például gázon vagy plazmán), annak fázissebessége kissé lassabb, mint a vákuumban mért fénysebesség és tudomásunk szerint az univerzum sebességkorlátozása.
Következésképpen a hullám szuperluminális sebességgel haladhat át a gammasugarak sugársebességén, a relativitás megsértése nélkül. De ennek megértéséhez meg kell vizsgálnunk e fellángolások forrását.
A gammasugár a legenergikusabb robbanások az univerzumban. Néhány ezredmásodperctől több óráig tarthatnak, szokatlanul fényesek, és okaikról még nincs teljes felsorolásunk.
Az ütköző neutroncsillagok 2017. évi megfigyeléseink alapján tudjuk, hogy ezek az ütközések gamma-sugárzást okozhatnak. A csillagászok is úgy vélik, hogy ilyen kitörések akkor fordulnak elő, amikor egy hatalmas, gyorsan forgó csillag beleesik egy fekete lyukba, és erőteljesen kidobja az anyagot a környező térbe egy hatalmas hipernovában.
A fekete lyukat az Egyenlítő körül felhalmozódási anyag felhő veszi körül; ha elég gyorsan forog, akkor az eredetileg felrobbant anyag visszarúgása relativisztikus sugárzások kilövését eredményezi a sarki területekről, amelyek az őscsillag külső héján keresztül robbannak fel, gamma-sugárzást hozva létre.
Térjünk vissza azokhoz a hullámokhoz, amelyek gyorsabban haladnak, mint a fény.
Tudjuk, hogy közegben mozogva a részecskék gyorsabban mozoghatnak, mint a fény. Ez a jelenség felelős a híres Cserenkov-sugárzásért, amelyet gyakran jellegzetes kék fényként érzékelnek. Ez a ragyogás – „fénysugár” – akkor következik be, amikor a töltött fázisú részecskék, például elektronok gyorsabban mozognak, mint a fény fázissebessége.
Az asztrofizikusok, John Hakkila, a Charlestoni Főiskola és Robert Nemiroff, a Michigani Műszaki Egyetem úgy vélik, hogy ugyanez a hatás figyelhető meg a gammasugár-sugárzó sugárzókban is, és matematikai szimulációkat hajtottak végre annak bemutatására, hogyan történik ez.
“Ebben a modellben egy táguló gammasugaras sugárhullám fényről szuperluminális sebességre gyorsul fel, vagy szuperluminális fényre lassul” – írják papírjukban.
„A lökéshullám kölcsönhatásba lép a környezettel, Cherenkov és / vagy más sugárzást hoz létre, amikor a fénysebességnél gyorsabban halad ebben a környezetben, és más mechanizmusokat (például termikus Compton vagy szinkrotron lökéssugárzást), ha lassabban halad, mint a fénysebesség.
“Ezek az átmenetek egy visszamenőleges gamma-sugár tört fénygörbét hoznak létre a relativisztikus kép megduplázása során.”
A relativisztikus kép megduplázódása vélhetően Cserenkov-detektorokban fordul elő. Amikor a fénysebességhez közeli sebességgel mozgó töltött részecske eléri a vizet, az gyorsabban mozog, mint az általa generált Cserenkov-sugárzás, és ezért hipotetikusan egyszerre két helyre kerülhet: úgy tűnik, hogy egy kép halad előre az időben, és a másik az ellenkező irányba mozog.
Ne feledje, hogy ezt a megkétszereződést kísérletileg még nem figyelték meg. De ha ez megtörténik, akkor a gamma-sugárzás fénygörbéjén megfigyelhető visszafordíthatóság alakul ki abban az esetben, amikor egy reaktív közegen áthaladó lökéshullám a fénysebességet meghaladó sebességre gyorsul, és lassul a fénysebességre.
A kutatók feltételezték, hogy a gamma-sugárzás létrehozásáért felelős ütközésmérő nagy hullám lesz, amelyet mondjuk a sűrűség vagy a mágneses mező változása okoz. Ehhez további elemzésre lesz szükség.
“A standard GRB modellek elhanyagolják az időben megfordítható fénygörbe tulajdonságait” – mondta Hakkila. “A szuperluminális sugármozgás megmagyarázza ezeket a tulajdonságokat, miközben megőrzi a modell számos jellemzőjét.”
A tanulmány az Astrophysical Journal című folyóiratban jelent meg.
