Mens Fermi-rumteleskopet har kortlagt gammastrålehimmelen med en hidtil uset opløsning og følsomhed, har det nu været i stand til at foretage en måling, der har givet sjældne eksperimentelle beviser for selve strukturen af rum og tid, samlet som rum-tid. Einsteins relativitetsteori siger, at al elektromagnetisk stråling bevæger sig gennem et vakuum med samme hastighed. Fermi detekterede to gammastråle-fotoner, der varierede vidt i energi; men selv efter at have rejst 7 milliarder år ankom de to forskellige fotoner næsten samtidig.
Den 10. maj 2009 opdagede Fermi og andre satellitter en såkaldt kort gammastråle, der blev betegnet GRB 090510. Astronomer mener, at denne type eksplosion sker, når neutronstjerner kolliderer. Jordbaserede undersøgelser viser, at begivenheden fandt sted i en galakse, 7,3 milliarder lysår væk. Af de mange gammastrålefotoner, Fermis LAT, der blev opdaget fra 2,1 sekunders burst, havde to energier, der adskiller sig en million gange. Men efter at have rejst omkring syv milliarder år, ankom paret kun ni tiendedele af et sekund fra hinanden.
”Denne måling eliminerer enhver tilgang til en ny tyngdekraftteori, der forudsiger en stærk energiafhængig ændring i lysets hastighed,” sagde Michelson. ”Til en del af 100 millioner milliarder rejste disse to fotoner med samme hastighed. Einstein hersker stadig. ”
”Fysikere vil gerne udskifte Einsteins syn på tyngdekraften - som udtrykt i hans relativitetsteorier - med noget, der håndterer alle grundlæggende kræfter,” sagde Peter Michelson, hovedundersøger for Fermis store områdeteleskop, eller LAT, ved Stanford University i Palo Alto, Calif "Der er mange ideer, men få måder at teste dem på."
Mange tilgange til nye teorier om tyngdekraften tegner rum-tid som at have en skiftende, skummende struktur ved fysiske skalaer billioner gange mindre end et elektron. Nogle modeller forudsiger, at det skummende aspekt af rumtid vil medføre, at gammastråler med højere energi bevæger sig lidt langsommere end fotoner ved lavere energi.
GRB 090510 viste de hurtigste observerede bevægelser, med udskudt stof bevægende med 99.99995 procent af lyshastigheden. Den højeste energigammastråle, der endnu er set fra en burst - 33,4 milliarder elektron volt eller ca. 13 milliarder gange energien fra synligt lys - kom fra september GRB 090902B. Sidste års GRB 080916C producerede den største samlede energi svarende til 9.000 typiske supernovaer.
Lead billed caption: På denne illustration bærer en foton (lilla) en million gange energien fra en anden (gul). Nogle teoretikere forudsiger rejseforsinkelser for fotoner med højere energi, som interagerer stærkere med den foreslåede skummende karakter af rumtid. Alligevel viser Fermi-data om to fotoner fra en gammastråle-burst denne effekt. Animationen nedenfor viser den forsinkelse, som forskerne havde forventet at observere. Kredit: NASA / Sonoma State University / Aurore Simonnet
Kilde: NASA
