우주의 먼 구석에서 무언가가 빛보다 빠르게 이동합니다.
물리 법칙은 위반되지 않습니다. 빈 공간의 진공 상태에서 빛보다 빨리 이동할 수있는 것은 여전히 없습니다. 그러나 빛이 성간 가스 또는 하전 입자 수프와 같은 물질을 통과 할 때 속도가 느려지므로 다른 물질이이를 극복 할 수 있습니다. 그리고 그것은 우주에서 가장 에너지가 많은 빛의 펄스 (감마선 버스트)에서 이상한 대칭을 설명 할 수 있습니다.
이 은밀한 파열은 멀리있는 은하에서 나오는 감마선 빛의 밝은 섬광으로, 거대한 별이 무너 지거나 초 고밀도 중성자 별이 충돌 할 때 형성됩니다. 이 대격변은 우주를 통해 고속의 충전 된 플라즈마 줌의 고속 제트를 보냅니다.
그러나 이러한 신호는 대칭이 이상한데, 그 이유는 여전히 미스터리입니다.
사우스 캐롤라이나 찰스턴 대학의 천체 물리학 자 존 학 킬라 (Jon Hakkila)는 감마선 폭발이 하나의 꾸준한 피크에서 밝고 어두워지는 것이 아니라 깜박 거리는 패턴이라고 말했다.
학 킬라는 수년간이 퍼즐을 연구 해 왔습니다. 그와 공동 연구자는 해결책이 있습니다. 플라즈마가 빛의 속도보다 느리고 느리게 이동하면 9 월 23 일 Astrophysical Journal에 게재 된 논문에서보고 된 것처럼 깜박임 패턴을 설명 할 수 있습니다. 그들이 옳다면, 실제로 이러한 감마선을 생산하는 것을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Clemson University의 천체 물리학자인 Dieter Hartmann은이 연구에 참여하지 않은 혈장의 소규모 현상을 우리의 대규모 관측과 연결시키는 "큰 발전을 이루었다"고 말했다.
지난 몇 년 동안, Hakkila는 감마선 버스트가 전체적인 밝게 및 흐리게하는 것 위에서 밝기가 약간 변동하는 것을 발견했습니다. 중요한 밝기와 디밍을 빼면 일련의 작은 피크가 남게됩니다. 하나의 기본 피크는 이전과 이후의 밝기가 더 작은 피크입니다. 그리고이 패턴은 이상하게 대칭입니다. 메인 피크에서 패턴을 "접고"한쪽을 늘리면 양쪽이 현저하게 일치합니다. 다시 말해, 감마선 버스트 펄스의 광 패턴은 일련의 미러링 된 이벤트를 암시합니다.
Hakkila는 "앞면에서 일어난 일은 뒷면에서 일어났다"고 말했다. "그리고 사건들은 역순으로 일어난다는 것을 알았습니다."
천문학 자들은 입자 규모에서 감마선 파열 방출의 원인을 알지 못하지만 빛의 속도 근처로 이동하는 플라즈마 제트가 주변 가스와 상호 작용할 때 발생한다는 것을 확신합니다. Hakkila는 Michigan Technological University의 천체 물리학 자 Robert Nemiroff로부터 이러한 상황이 어떻게 대칭 광 펄스를 만들 수 있는지에 대한 설명을 생각해 내려고했습니다.
Nemiroff는 물체가 방출하는 빛보다 빠른 속도로 주변 물체를 통과 할 때 발생하는 현상을 연구했습니다. 이전 연구에서 Nemiroff는 그러한 물체가 빛보다 느린 이동에서 빛보다 빠른 이동으로 또는 그 반대로 진행할 때 이러한 전환이 상대 론적 이미지 배가라는 현상을 유발할 수 있음을 발견했습니다. Nemiroff는 이것이 감마선 버스트 펄스에서 발견 된 Hakkila의 대칭 패턴을 설명 할 수 있을지 궁금해했습니다.
"상대 론적 이미지 배증"이란 정확히 무엇입니까? 보트가 해안을 향해 호수를 가로 질러 움직일 때 잔물결이 발생한다고 상상해보십시오. 보트가 생성 한 파도보다 더 느리게 이동하면, 해안에 서있는 사람은 보트의 잔물결이 보트가 생성 한 순서대로 해안에 닿는 것을 볼 수 있습니다. 그러나 보트가 생성 한 파도보다 빠르게 이동하면 보트는 첫 번째 파도를 추월하여 그 앞에 새 잔물결을 만듭니다. 이런 식으로 보트가 만든 새로운 잔물결은 처음 만든 파도보다 빨리 해안에 도달합니다. 해안에 서있는 사람은 잔물결이 역순으로 해안에 닿는 것을 볼 수 있습니다.
동일한 아이디어가 감마선 버스트에도 적용됩니다. 감마선 파열의 원인이 가스를 통해 방출되는 빛과 그 주변의 물질보다 빠르게 이동하면 방출 패턴이 시간 순서대로 나타납니다.
Hakkila와 Nemiroff는 이것이 감마선 버스트 대칭 펄스의 절반을 차지할 수 있다고 추론했다.
그러나 재료가 처음으로 빛의 속도보다 느리게 이동 한 다음 가속되면 어떻게 될까요? 빨리 시작한 다음 속도가 느려지면 어떻게 되나요? 두 경우 모두, 감마선 버스트에서 관찰되는 대칭 피크와 같은 대칭 펄스 패턴을 만들어 서로 차례대로 시간 순서와 역 시간 순서로 방출을 볼 수 있습니다.
이 퍼즐에는 아직 누락 된 부분이 있습니다. 우선, 연구원들은 여전히 이러한 파열의 원인을 미세한 규모로 알지 못합니다. 그러나이 제안 된 모델은 연구자들에게 감마선 폭발의 궁극적 인 원인을 찾아 낼 수있는 작은 힌트를 제공한다고 Hartmann은 말했다.
