Desfase en fotones gamma quizás nos hablen de la estructura del espacio tiempo a la escala de Planck.
|
|
|
El telescopios de rayos gamma Fermi ya empieza a dar sus primeros resultados. Recientemente ha detectado un estallido o erupción muy potente de rayos gamma. El evento fue además registrado por el telescopio de gran área del FGST.
Estas súbitas erupciones de alta energía no se comprenden muy bien, y en algunos casos no se sabe ni su origen ni su mecanismo de producción. El telescopio Fermi puede ayudar a comprenderlos.
La explosión en cuestión fue designada como GRB 080916C y se dio el pasado 15 de septiembre en dirección hacia la constelación de Carina. Ambos sistemas de registro proporcionaron datos de los fotones de rayos gamma, que tenían energía comprendidas entre 3000 veces 5000 millones de veces la energía de los fotones de luz visible.
Con el sistema GROND montado sobre el telescopio de 2,2 metros del observatorio de La Silla (Chile) un grupo de científicos europeos pudo además estimar que la fuente de este estallido está situada a unos 12.200 millones de años luz.
A partir de estos datos se calculó que la explosión que dio lugar a esta estallido fue 9000 veces más energética que un supernova promedio y que el gas propulsado por al misma tuvo que moverse a un 99,9999% de la velocidad de la luz. A día de hoy se puede considerar a esta explosión como una plusmarca en este tipo de observaciones.
El estallido es, además de espectacular, muy enigmático, ya que se dio un retraso temporal entre una emisión a la máxima energía y otra de menor energía. Este desfase sólo se ha observado una vez con anterioridad de manera clara. Es posible que la existencia de otros elementos como remanentes de supernova, campos magnéticos, agujeros negros o el haber atravesado un medio material tenue puedan ser los responsables de este desfase, pero hay una explicación mucho más interesante.
Según la Teoría Cuántica de Lazos (o Gravedad Cuántica de Lazos o GCL), una teoría cuántica de la gravedad todavía en desarrollo y una alternativa a las teorías de cuerdas, el espacio tiempo tendría una determinada textura a la escala de Planck. Los fotones electromagnéticos encontrarían una resistencia distinta al viajar por el espacio vacío dependiendo de la energía que poseyeran. Como consecuencia la velocidad de la luz en el vacío variaría ligeramente para las distintas frecuencias. El efecto es minúsculo, pero para fotones muy energéticos que viajen una gran distancia quizás se pueda medir si es que existe. En este caso se dan precisamente esas dos circunstancias pues los fotones gamma son muy energéticos y han estado viajando unos 12000 millones de años luz.
Comprobar esta predicción de la GCL es precisamente una de las misiones a las que está dedicado el telescopio Fermi. De momento una estadística de un solo caso no es relevante, pero si se registran más casos entonces podríamos decir que la velocidad de la luz en el vacío no es la misma para distintas frecuencias y que la GCL tiene sentido físico. Por otro lado, las teorías de cuerdas sufrirían en este caso un fuerte revés, porque hasta ahora no han hecho ninguna predicción que sea contrastable desde el punto de vista experimental.
No se sabe muy el origen de estos rayos gamma, pero se teoriza que quizás estén relacionados con agujeros negros o estrellas de neutrones, quizás incluso con casos de colisión entre este tipo de objetos. Seguro que el Universo nos reserva más sorpresas.
Fuentes y referencias:
Nota de prensa del Slac. [1]
Artículo original (resumen). [2]
Vídeo humorístico sobre cuerdas y teoría cuántica de lazos (en inglés). [3]