Observatório de água de alta altitude Cherenkov testa velocidade da luz

                              Este gráfico composto mostra uma vista 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 nossa galáxia (cortesia da colaboração da HAWC) impostas sobre uma foto dos 300 grandes tanques de água do Observatório da HAWC. Os tanques contêm detectores de luz sensíveis que medem chuvas de partículas produzidas pelos raios gama que atingem a atmosfera a mais de 16 quilômetros de altitude. Crédito: Jordan Goodman              Novas medidas confirmam, com as energias mais altas já exploradas, que as leis da física se mantêm, não importa onde você esteja ou a velocidade com que se mova. Observações de raios gama recordes comprovam a robustez da invariância de Lorentz – um pedaço da teoria da relatividade de Einstein que prevê que a velocidade da luz é constante em todo o universo. O observatório Cherenkov de alta altitude em Puebla, no 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 à nossa volta”, disse Pat Harding, astrofísico do grupo de Ciência e Tecnologia de Nêutrons do Laboratório Nacional de Los Alamos e membro da colaboração científica do HAWC. “A maioria dos modelos de gravidade quântica diz que o comportamento da relatividade irá quebrar com energias muito altas. Nossa observação de fótons de alta energia eleva a escala de energia em que a relatividade se sustenta em mais de um fator de cem”. A invariância de Lorentz é uma parte essencial do Modelo Padrão de Física. No entanto, várias 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 se tornam possibilidades. Por exemplo, os raios gama podem viajar mais rápido ou mais lentamente que a velocidade convencional da luz. Se mais rápidos, esses fótons de alta energia decairiam em partículas de menor energia e, portanto, nunca atingiriam a Terra. O Observatório de Raios Gama da HAWC detectou recentemente várias fontes astrofísicas que produzem fótons acima de 100 TeV (um trilhão de vezes a energia da luz visível), energia muito maior do que a disponível em qualquer acelerador terrestre. Como o HAWC vê esses raios gama, ele aumenta o alcance que a Invariância de Lorentz detém por um fator de 100 vezes. “As detecções de raios gama de energia ainda mais alta a distâncias astronômicas permitirão uma verificação mais rigorosa da relatividade. À medida que o HAWC continua recebendo mais dados nos próximos anos e incorporando melhorias lideradas por Los Alamos ao detector e técnicas de análise nas energias mais altas, seremos capazes de estudar essa física ainda mais “, disse Harding.                                                                                                                                                                   Mais Informações: A. Albert et al. Restrições à violação de invariância de Lorentz a partir de observações do HAWC de raios gama acima de 100 TeV, Physical Review Letters (2020). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.124.131101                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Citação:                                                  Observatório de Água de Alta Altitude Cherenkov testa velocidade da luz (2020, 31 de março)                                                  consultado em 31 de março de 2020                                                  https://phys.org/news/2020-03-high-altitude-cherenkov-observatory.html                                                                                                                                       Este documento está sujeito a direitos autorais. Além de qualquer negociação justa para fins de estudo ou pesquisa privada, nenhuma                                             parte pode ser reproduzida sem a permissão por escrito. O conteúdo é fornecido apenas para fins informativos.