Denna sammansatta grafik visar en vy över himlen i ultrahög energi gammastrålning. Pilarna indikerar de fyra källorna till gammastrålning med energier över 100 TeV från vår galax (med tillstånd av HAWC -samarbetet) som åläggs över ett foto av HAWC -observatoriets 300 stora vattentankar. Tankarna innehåller känsliga ljusdetektorer som mäter duschar av partiklar som produceras av gammastrålarna som träffar atmosfären mer än 10 miles ovanför. Upphovsman:Jordan Goodman
Nya mätningar bekräftar, till de högsta energierna som ännu utforskats, att fysikens lagar gäller oavsett var du är eller hur snabbt du rör dig. Observationer av rekordstora gammastrålar bevisar robustheten hos Lorentz Invariance-en bit av Einsteins relativitetsteori som förutspår ljusets hastighet är konstant överallt i universum. The High Altitude Water Cherenkov -observatoriet i Puebla, Mexiko upptäckte gammastrålarna som kom från avlägsna galaktiska källor.
"Hur relativitet beter sig vid mycket höga energier har verkliga konsekvenser för omvärlden, "sa Pat Harding, en astrofysiker i gruppen Neutron Science and Technology vid Los Alamos National Laboratory och medlem i HAWC:s vetenskapliga samarbete. "De flesta kvantgravitationsmodeller säger att relativitetens beteende kommer att brytas ner vid mycket höga energier. Vår observation av sådana högenergifotoner ökar överhuvudtaget energiskalan där relativitet håller med mer än en faktor på hundra."
Lorentz Invariance är en viktig del av fysikens standardmodell. Dock, ett antal teorier om fysik bortom standardmodellen tyder på att Lorentz Invariance kanske inte håller de högsta energierna. Om Lorentz Invariance kränks, ett antal exotiska fenomen blir möjligheter. Till exempel, gammastrålning kan färdas snabbare eller långsammare än den konventionella ljushastigheten. Om snabbare, dessa högenergifotoner skulle förfalla till partiklar med lägre energi och därmed aldrig nå jorden.
HAWC Gamma Ray -observatoriet har nyligen upptäckt ett antal astrofysiska källor som producerar fotoner över 100 TeV (en biljon gånger energin i synligt ljus), mycket högre energi än vad som är tillgängligt från någon jordisk accelerator. Eftersom HAWC ser dessa gammastrålar, det utökar intervallet som Lorentz Invariance innehar med en faktor 100 gånger.
"Detektering av ännu högre energi gammastrålning från astronomiska avstånd kommer att möjliggöra strängare kontroller av relativitet. Eftersom HAWC fortsätter att ta mer data under de kommande åren och införliva Los Alamos-ledda förbättringar av detektorn och analystekniker vid de högsta energierna, vi kommer att kunna studera denna fysik ännu mer, sa Harding.
