Mens Fermi-romteleskopet har kartlagt gammastrålehimmelen med enestående oppløsning og følsomhet, har det nå vært i stand til å ta en måling som har gitt sjeldne eksperimentelle bevis om selve strukturen av rom og tid, samlet som rom-tid. Einsteins relativitetsteori sier at all elektromagnetisk stråling reiser gjennom et vakuum med samme hastighet. Fermi oppdaget to gammastråle-fotoner som varierte mye i energi; men selv etter å ha reist 7 milliarder år, ankom de to forskjellige fotonene nesten samtidig.
10. mai 2009 oppdaget Fermi og andre satellitter et såkalt kort gammastråleutbrudd, betegnet GRB 090510. Astronomer tror denne typen eksplosjoner skjer når nøytronstjerner kolliderer. Jordbaserte studier viser at hendelsen fant sted i en galakse 7,3 milliarder lysår unna. Av de mange gammastrålefotonene Fermis LAT oppdaget fra 2,1 sekunders burst, hadde to energier som var forskjellige med en million ganger. Likevel, etter å ha reist rundt syv milliarder år, ankom paret bare ni tidels sekund fra hverandre.
"Denne målingen eliminerer enhver tilnærming til en ny tyngdekraftteori som forutsier en sterk energiavhengig endring i lysets hastighet," sa Michelson. “Til en del av 100 millioner milliarder reiste disse to fotonene med samme hastighet. Einstein styrer fortsatt. ”
"Fysikere ønsker å erstatte Einsteins syn på tyngdekraften - som uttrykt i hans relativitetsteorier - med noe som håndterer alle grunnleggende krefter," sa Peter Michelson, hovedetterforsker for Fermis Large Area Telescope, eller LAT, ved Stanford University i Palo Alto, Calif . "Det er mange ideer, men få måter å teste dem på."
Mange tilnærminger til nye teorier om tyngdekraft viser rom-tid som å ha en skiftende, skummende struktur på fysiske skalaer billioner ganger mindre enn et elektron. Noen modeller spår at det skummende aspektet av romtid vil føre til at gammastråler med høyere energi beveger seg litt saktere enn fotoner med lavere energi.
GRB 090510 viste de raskest observerte bevegelsene, med utkastet materiale som beveget seg med 99.99995 prosent av lyshastigheten. Den høyeste energigammastrålen som er sett fra en briste - 33,4 milliarder elektron volt eller omtrent 13 milliarder ganger energien fra synlig lys - kom fra september GRB 090902B. Fjorårets GRB 080916C produserte den største totale energien, tilsvarende 9000 typiske supernovaer.
Lead billed caption: I denne illustrasjonen har en foton (lilla) en million ganger energien til en annen (gul). Noen teoretikere spår reiseforsinkelser for fotoner med høyere energi, som samhandler sterkere med den foreslåtte skummende naturen til rom-tid. Likevel viser ikke Fermi-data om to fotoner fra en gammastråle-burst denne effekten. Animasjonen nedenfor viser forsinkelsen forskerne hadde forventet å observere. Kreditt: NASA / Sonoma State University / Aurore Simonnet
Kilde: NASA
