Açıklayabiliriz.
Zaman, bildiğimiz kadarıyla tek bir yönde ilerliyor. Ancak 2018'de araştırmacılar, gama ışını patlama darbelerinin bazılarında sanki zamanda geri dönüyormuş gibi tekrarlayan olaylar buldular.
Bugün, yeni araştırmalar, bu sefer tersine çevrilebilirlik etkisine neyin neden olabileceğine dair bir cevap veriyor. Gama ışını patlamaları üreten göreceli jetlerdeki dalgalar ışıktan daha hızlı – “süper lümen” hızlarda seyahat ederse, bir etki zamanın tersine çevrilebilirliği olabilir.
Bu tür hızlanan dalgalar gerçekten mümkün olabilir. Işık bir ortamdan (gaz veya plazma gibi) geçtiğinde, faz hızının bir boşluktaki ışık hızından ve bildiğimiz kadarıyla evrenin hız sınırından biraz daha yavaş olduğunu biliyoruz.
Sonuç olarak dalga, gama ışınlarının jet patlaması boyunca, göreliliği bozmadan lümen üstü hızlarda hareket edebilir. Ancak bunu anlamak için bu işaret fişeklerinin kaynağına bakmamız gerekiyor.
Gama ışını patlamaları, evrendeki en enerjik patlamalardır. Birkaç milisaniyeden birkaç saate kadar sürebilirler, alışılmadık derecede parlaklar ve henüz nedenlerinin kapsamlı bir listesine sahip değiliz.
2017'de çarpışan nötron yıldızlarının gözlemlerinden bu çarpışmaların gama ışını patlamaları yaratabileceğini biliyoruz. Gökbilimciler ayrıca, bu tür patlamaların, devasa, hızla dönen bir yıldızın bir kara deliğe düştüğü ve onu çevreleyen alana devasa bir hipnovada şiddetli bir şekilde malzeme fırlattığı zaman gerçekleştiğine inanıyor.
Kara delik, ekvatorun etrafındaki bir birikme bulutu ile çevrilidir; yeterince hızlı dönerse, başlangıçta patlayan malzemenin geri tepmesi, gama ışını patlamaları oluşturmak için progenitör yıldızın dış kabuğu boyunca patlayarak kutup bölgelerinden göreceli jetlerin ateşlenmesine neden olacaktır.
Şimdi ışıktan daha hızlı hareket eden dalgalara geri dönelim.
Bir ortamda hareket ederken parçacıkların ışıktan daha hızlı hareket edebildiğini biliyoruz. Bu fenomen, genellikle karakteristik bir mavi parıltı olarak algılanan ünlü Cherenkov radyasyonundan sorumludur. Bu ışıma – bir 'ışık patlaması' – elektronlar gibi yüklü parçacıklar ışığın faz hızından daha hızlı hareket ettiğinde ortaya çıkar.
Charleston Koleji'nden Astrofizikçiler John Hakkila ve Michigan Teknoloji Üniversitesi'nden Robert Nemiroff, aynı etkinin gama ışını patlamaları jetlerinde de gözlemlenebileceğine inanıyor ve bunun nasıl olduğunu göstermek için matematiksel simülasyonlar yaptılar.
“Bu modelde, genişleyen bir gama ışını jetindeki bir şok dalgası, ışıktan süper lüminal hızlara hızlandırılır veya süper lüminalden ışığa doğru yavaşlar,” diye yazıyorlar.
Şok dalgası çevre ile etkileşime girerek, o ortamdaki ışık hızından daha hızlı hareket ederken Cherenkov ve / veya diğer radyasyon ve ışık hızından daha yavaş hareket ederken diğer mekanizmalar (termal olarak Compton veya senkrotron şok radyasyonu gibi) oluşturur.
“Bu geçişler, göreli görüntünün iki katına çıkarılması sürecinde geriye doğru bir zaman gama ışını patlaması ışık eğrisi oluşturur.”
Göreli görüntünün bu iki katına çıkmasının Cherenkov dedektörlerinde gerçekleştiğine inanılıyor. Işık hızına yakın bir hızda hareket eden yüklü bir parçacık suya çarptığında, ürettiği Cherenkov radyasyonundan daha hızlı hareket eder ve bu nedenle varsayımsal olarak aynı anda iki yerde sonlanabilir: bir görüntü zamanda ileri doğru hareket ediyor gibi görünür ve diğeri ters yönde hareket eder.
Bu ikiye katlanmanın henüz deneysel olarak gözlemlenmediğini unutmayın. Ancak bu gerçekleşirse, reaktif bir ortamdan geçen bir şok dalgasının ışık hızını aşan hızlara çıkması ve ışık hızlarına yavaşlaması durumunda ortaya çıkan, gama radyasyonunun ışık eğrilerinde gözlemlenen zaman içinde tersine çevrilebilirlik yaratacaktır.
Araştırmacılar, gama ışını patlamasından sorumlu olan çarpma cihazının, örneğin yoğunluk veya manyetik alandaki bir değişikliğin neden olduğu büyük ölçekli bir dalga olacağını varsaydılar. Bu daha fazla analiz gerektirecektir.
Hakkila, “Standart GRB modelleri, zamanla tersine çevrilebilir ışık eğrisi özelliklerini ihmal eder” dedi. “Süperuminal jet hareketi, modelin standart özelliklerinin çoğunu korurken bu özellikleri açıklar.”
Çalışma Astrophysical Journal'da yayınlandı.
