从银河系的远程到达的超高能量伽马射线测试物理学定律

时间：2022-01-25 11:58:02来源：

该复合图示出了超高能伽马射线中的天空视图。箭头从我们的银河系（礼貌的Hawc Collaboration）内，箭头表示伽马射线的四个伽马光线源超过100 Tev，施加在Hawc天文台300大型水箱的照片中。坦克含有敏感的光探测器，测量由伽马光线产生的颗粒的淋浴，这些气氛略微超过10英里。

来自银河系远达的超高能量伽马射线提供了强大的证据，使得相对论的预测，包括恒定的光速，保持最高能量极端探险。

新的测量确认，到探索的最高能量，无论您在哪里，物理法都持有或您在移动的地方。记录破碎的伽马射线的观察证明了洛伦兹不变性的鲁棒性 - 一种爱因斯坦的相对论的理论，预测光速的速度是宇宙中的任何地方。墨西哥普埃布拉的高海拔水Cherenkov天文台检测到来自遥远的半乳液来源的伽马射线。

“在洛杉矶阿拉莫斯国家实验室的中子科技集团的天体物理学家帕特·哈丁说：”对我们来说，对我们的世界的真正后果有多么高度的能力。““大多数量子重力模型都说，相对论的行为将在非常高的能量下分解。我们对这种高能光子的观察结果产生了相对论的能量尺度超过一百个因素。“

Lorentz Invariance是物理标准模型的关键部分。然而，关于标准模型的物理学的许多理论表明Lorentz不变性可能不会处于最高能量。如果侵犯洛伦兹不变性，则一些异国情调的现象成为可能性。例如，伽马射线可能比传统的光速更快或慢。如果更快，那些高能的光子将衰减成低能量颗粒，从而从未到达地球。

Hawc Gamma Ray天文台最近检测到许多天体物理来源，其产生高于100 Tev的光子（可见光的能量万亿倍），能量远高于任何地球加速器的能量。由于HAWC看到了这些伽马射线，因此它将Lorentz Invariance的范围扩展到100倍的范围。

“从天文距离的甚至更高能量的伽马射线的检测将允许更严格地检查相对论的检查。由于HAWC继续在未来几年内采取更多数据，并将LOS Alamos-LED改进在最高能量的探测器和分析技术中，我们将能够进一步研究这种物理学，“哈丁说。

参考：“对Lorentz Invariance的限制侵犯了伽士射线的γ射线以上100 Tev”的“Albert等人。（Hawc Collaboration），2020年3月30日，物理评论信.DOI：
10.1103 / physrevlett.124.131101

资金：LDRD，DOE HEP，NSF