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    O observatório de High Altitude Water Cherenkov testa a velocidade da luz

    Este gráfico composto mostra uma visão do céu em raios gama de energia ultra-alta. As setas indicam as quatro fontes de raios gama com energias acima de 100 TeV de dentro de nossa galáxia (cortesia da colaboração HAWC) impostos sobre uma foto dos 300 grandes tanques de água do Observatório HAWC. Os tanques contêm detectores de luz sensíveis que medem chuvas de partículas produzidas pelos raios gama que atingem a atmosfera a mais de 10 milhas acima. Crédito:Jordan Goodman

    Novas medições confirmam, para as energias mais altas já exploradas, que as leis da física se mantêm, não importa onde você esteja ou quão rápido esteja se movendo. Observações de raios gama que quebram recordes provam a robustez da Invariância de Lorentz - uma parte da teoria da relatividade de Einstein que prevê que a velocidade da luz é constante em todo o universo. O observatório High Altitude Water Cherenkov em Puebla, O México detectou os raios gama vindos de fontes galácticas distantes.

    "Como a relatividade se comporta com energias muito altas tem consequências reais para o mundo que nos rodeia, "disse Pat Harding, astrofísico do grupo de ciência e tecnologia de nêutrons do Laboratório Nacional de Los Alamos e membro da colaboração científica HAWC. "A maioria dos modelos de gravitação quântica diz que o comportamento da relatividade irá quebrar em energias muito altas. Nossa observação desses fótons de alta energia eleva a escala de energia onde a relatividade se mantém por mais de um fator de cem."

    A Invariância de Lorentz é uma parte fundamental do Modelo Padrão de física. Contudo, uma série de teorias sobre a física além do Modelo Padrão sugerem que a Invariância de Lorentz pode não se manter nas energias mais altas. Se a Invariância de Lorentz for violada, vários fenômenos exóticos tornam-se possibilidades. Por exemplo, os raios gama podem viajar mais rápido ou mais devagar do que a velocidade convencional da luz. Se mais rápido, esses fótons de alta energia decairiam em partículas de baixa energia e, portanto, nunca alcançariam a Terra.

    O HAWC Gamma Ray Observatory detectou recentemente várias fontes astrofísicas que produzem fótons acima de 100 TeV (um trilhão de vezes a energia da luz visível), energia muito mais alta do que a disponível em qualquer acelerador terrestre. Porque HAWC vê esses raios gama, estende o intervalo que a Invariância de Lorentz mantém por um fator de 100 vezes.

    "As detecções de raios gama de energia ainda mais alta a partir de distâncias astronômicas permitirão verificações mais rigorosas da relatividade. À medida que o HAWC continua a coletar mais dados nos próximos anos e a incorporar melhorias lideradas por Los Alamos no detector e nas técnicas de análise nas energias mais altas, poderemos estudar esta física ainda mais, "disse Harding.


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