Ученые нашли возможное объяснение фотону, который «не должен был» долететь до Земли 1 372

Гамма-всплеск GRB 221009A, прозванный BOAT (Brightest Of All Time — «самый яркий за всю историю наблюдений»), был зафиксирован 9 октября 2022 года. Среди испущенных им частиц ученые обнаружили фотон самой высокой энергии, когда-либо зарегистрированный при гамма-всплесках, пишет Space.

По современным представлениям физики такой фотон не должен был долететь до Земли. За два миллиарда световых лет он неизбежно должен был столкнуться с фотонами космического микроволнового фона — реликтового излучения, оставшегося после Большого взрыва, — и потерять свою энергию.

Однако этого не произошло.

«Мы начали с очень простого вопроса: как этот фотон пережил путешествие, которое, согласно известным законам физики, должно было его уничтожить?» — заявил руководитель исследования Джорджо Галанти из Итальянского национального института астрофизики.

Чтобы объяснить этот феномен, ученые предложили необычную модель. Согласно ей, фотоны могут временно превращаться в гипотетические аксионоподобные частицы, а затем снова становиться фотонами. Одновременно исследователи допускают, что при экстремально высоких энергиях может нарушаться один из фундаментальных принципов специальной теории относительности Эйнштейна — лоренцевская инвариантность.

В таком случае фотон смог бы избежать взаимодействия с реликтовым излучением и практически беспрепятственно преодолеть космическое расстояние.

Интересно, что модель также предсказала: фотон рекордной энергии должен прибыть примерно на час позже низкоэнергетических фотонов того же гамма-всплеска. Именно такую задержку и зафиксировали наблюдения.

«Если будущие наблюдения подтвердят этот сценарий, Вселенная станет естественной лабораторией для изучения квантовой гравитации при энергиях, значительно превышающих возможности любых земных ускорителей», — отметил соавтор исследования Марко Ронкаделли.

Пока новая гипотеза остается лишь одной из возможных интерпретаций необычного наблюдения.