Chúng tôi có thể giải thích.
Theo như chúng ta biết, thời gian chỉ di chuyển theo một hướng. Nhưng vào năm 2018, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy các sự kiện trong một số xung nổ tia gamma lặp lại như thể chúng quay trở lại đúng lúc.
Ngày nay, nghiên cứu mới đưa ra câu trả lời về điều gì có thể gây ra hiệu ứng đảo ngược thời gian này. Nếu các sóng trong phản lực tương đối tính tạo ra vụ nổ tia gamma di chuyển nhanh hơn ánh sáng – ở tốc độ 'siêu tối đa' – thì một hiệu ứng có thể là sự đảo ngược thời gian.
Những sóng tăng tốc như vậy thực sự có thể xảy ra. Chúng ta biết rằng khi ánh sáng truyền qua một môi trường (như khí hoặc plasma), vận tốc pha của nó chậm hơn một chút so với tốc độ ánh sáng trong chân không và theo như chúng ta biết, là giới hạn tốc độ của vũ trụ.
Do đó, sóng có thể truyền qua một vụ nổ tia gamma với tốc độ siêu lớn mà không vi phạm thuyết tương đối. Nhưng để hiểu được điều này, chúng ta cần xem xét nguồn gốc của những quả pháo sáng này.
Vụ nổ tia gamma là vụ nổ năng lượng nhất trong vũ trụ. Chúng có thể tồn tại từ vài mili giây đến vài giờ, chúng sáng bất thường và chúng tôi chưa có danh sách đầy đủ về nguyên nhân của chúng.
Chúng tôi biết từ những quan sát năm 2017 của chúng tôi về các sao neutron va chạm rằng những va chạm này có thể tạo ra các vụ nổ tia gamma. Các nhà thiên văn học cũng tin rằng những vụ nổ như vậy xảy ra khi một ngôi sao lớn, quay nhanh rơi vào một lỗ đen, phóng vật chất dữ dội ra không gian xung quanh trong một siêu tân tinh khổng lồ.
Lỗ đen được bao quanh bởi một đám mây vật chất bồi tụ xung quanh đường xích đạo; nếu nó quay đủ nhanh, độ giật của vật liệu phát nổ ban đầu sẽ dẫn đến việc bắn ra các tia phản lực tương đối tính từ các vùng cực, phát nổ xuyên qua lớp vỏ bên ngoài của ngôi sao tiền thân để tạo ra các vụ nổ tia gamma.
Bây giờ chúng ta hãy quay lại những sóng truyền nhanh hơn ánh sáng.
Chúng ta biết rằng khi chuyển động trong môi trường, các hạt có thể chuyển động nhanh hơn ánh sáng. Hiện tượng này là nguyên nhân gây ra bức xạ Cherenkov nổi tiếng, thường được coi là ánh sáng xanh đặc trưng. Sự phát sáng này – một 'bùng nổ ánh sáng' – xảy ra khi các hạt mang điện, chẳng hạn như electron, chuyển động nhanh hơn vận tốc pha của ánh sáng.
Các nhà vật lý thiên văn John Hakkila của Đại học Charleston và Robert Nemiroff của Đại học Công nghệ Michigan tin rằng hiệu ứng tương tự có thể được quan sát thấy trong các phản lực của vụ nổ tia gamma, và đã thực hiện các mô phỏng toán học để chứng minh điều này xảy ra như thế nào.
Họ viết trong bài báo: “Trong mô hình này, một sóng xung kích trong một tia gamma đang giãn nở được tăng tốc từ tốc độ nhẹ đến siêu cực, hoặc chậm lại từ siêu cực đến nhẹ.
'Sóng xung kích tương tác với môi trường, tạo ra Cherenkov và / hoặc bức xạ khác khi di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng trong môi trường này, và các cơ chế khác (chẳng hạn như bức xạ xung kích nhiệt Compton hoặc synctron) khi di chuyển chậm hơn tốc độ ánh sáng.
'Những chuyển đổi này tạo ra khi đường cong ánh sáng của tia gamma quay ngược thời gian bùng nổ trong quá trình nhân đôi hình ảnh tương đối tính.'
Sự nhân đôi hình ảnh tương đối tính này được cho là xảy ra trong máy dò Cherenkov. Khi một hạt tích điện chuyển động với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng chạm vào nước, nó di chuyển nhanh hơn bức xạ Cherenkov mà nó tạo ra, và do đó, theo giả thuyết có thể kết thúc ở hai nơi cùng một lúc: một hình ảnh dường như di chuyển về phía trước cùng lúc, và cái kia chuyển động theo hướng ngược lại.
Hãy nhớ rằng sự nhân đôi này chưa được quan sát bằng thực nghiệm. Nhưng nếu điều này xảy ra, nó sẽ tạo ra sự đảo ngược theo thời gian, được quan sát trên đường cong ánh sáng của bức xạ gamma, phát sinh trong trường hợp khi một sóng xung kích truyền qua môi trường phản ứng tăng tốc đến tốc độ vượt quá tốc độ ánh sáng và chậm lại với tốc độ ánh sáng.
Các nhà nghiên cứu giả định rằng tác nhân gây ra vụ nổ tia gamma sẽ là một làn sóng quy mô lớn gây ra bởi sự thay đổi mật độ hoặc từ trường. Điều này sẽ yêu cầu phân tích thêm.
“Các mô hình GRB tiêu chuẩn bỏ qua các đặc tính của đường cong ánh sáng có thể đảo ngược thời gian,” Hakkila nói. “Chuyển động phản lực cực đại giải thích những đặc tính này trong khi vẫn giữ lại nhiều đặc điểm tiêu chuẩn của mô hình.”
Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Vật lý Thiên văn.
