Kita boleh menerangkan.
Masa, sejauh yang kita tahu, bergerak hanya dalam satu arah. Tetapi pada tahun 2018, para penyelidik menemui peristiwa dalam beberapa denyutan pecah sinar gamma yang berulang seolah-olah mereka kembali tepat pada waktunya.
Hari ini, penyelidikan baru memberikan jawapan mengenai apa yang mungkin menyebabkan kesan kebolehbalikan kali ini. Sekiranya gelombang dalam jet relativistik yang menghasilkan pecah sinar gamma bergerak lebih cepat daripada cahaya – pada kelajuan 'superluminal' – satu kesannya adalah kebolehbalikan masa.
Gelombang pecutan seperti itu memang mungkin berlaku. Kita tahu bahawa ketika cahaya melewati medium (seperti gas atau plasma), kecepatan fasa sedikit lebih perlahan daripada kecepatan cahaya dalam vakum dan, sejauh yang kita ketahui, had kelajuan alam semesta.
Akibatnya, gelombang dapat bergerak melalui pancaran sinar gamma pada kelajuan superluminal tanpa melanggar relativiti. Tetapi untuk memahami perkara ini, kita perlu melihat sumber suar ini.
Letupan sinar gamma adalah letupan paling bertenaga di alam semesta. Mereka boleh berlangsung dari beberapa milisaat hingga beberapa jam, mereka sangat terang, dan kita belum mempunyai senarai lengkap penyebabnya.
Kami tahu dari pemerhatian bintang neutron bertabrakan pada tahun 2017 bahawa perlanggaran ini dapat menimbulkan pecah sinar gamma. Ahli astronomi juga percaya bahawa letupan seperti itu berlaku apabila bintang berputar besar jatuh ke dalam lubang hitam, mengeluarkan bahan dengan ganas ke ruang sekitarnya dalam hipernova kolosal.
Lubang hitam dikelilingi oleh awan bahan penambahan di sekitar khatulistiwa; jika berputar cukup cepat, penolakan bahan yang awalnya meletup akan mengakibatkan penembakan jet relativistik dari kawasan kutub, meletup melalui cangkang luar bintang progenitor untuk membuat pecah sinar gamma.
Sekarang mari kita kembali ke gelombang yang bergerak lebih cepat daripada cahaya.
Kita tahu bahawa ketika bergerak dalam medium, zarah dapat bergerak lebih cepat daripada cahaya. Fenomena ini bertanggungjawab terhadap radiasi Cherenkov yang terkenal, sering dianggap sebagai cahaya biru khas. Cahaya ini – 'boom cahaya' – berlaku apabila zarah-zarah yang dicas, seperti elektron, bergerak lebih cepat daripada halaju fasa cahaya.
Ahli astrofizik John Hakkila dari College of Charleston dan Robert Nemiroff dari Universiti Teknologi Michigan percaya bahawa kesan yang sama dapat diperhatikan dalam jet pecah sinar gamma dan telah melakukan simulasi matematik untuk menunjukkan bagaimana ini berlaku.
“Dalam model ini, gelombang kejutan dalam jet sinar gamma yang diperluas dipercepat dari cahaya ke kecepatan superluminal, atau melambat dari superluminal ke cahaya,” tulis mereka dalam makalah mereka.
'Gelombang kejutan berinteraksi dengan persekitaran, mewujudkan Cherenkov dan / atau radiasi lain ketika bergerak lebih cepat daripada kelajuan cahaya di persekitaran itu, dan mekanisme lain (seperti sinaran kejutan Compton atau sinkronron termal) ketika bergerak lebih lambat daripada kecepatan cahaya.
“Peralihan ini membuat kurva cahaya pecah sinar gamma masa mundur dalam proses menggandakan gambar relativistik.”
Penggandaan gambar relativistik ini dipercayai berlaku pada pengesan Cherenkov. Apabila zarah bermuatan bergerak pada kelajuan mendekati kelajuan cahaya mencecah air, ia bergerak lebih pantas daripada radiasi Cherenkov yang dihasilkannya, dan oleh itu secara hipotetis dapat berakhir di dua tempat pada masa yang sama: satu gambar kelihatan bergerak maju dalam masa, dan yang lain bergerak ke arah yang bertentangan.
Perlu diingat bahawa penggandaan ini belum dapat dilihat secara eksperimen. Tetapi jika ini berlaku, ia akan menghasilkan kebolehbalikan dalam masa, yang diperhatikan pada lekukan cahaya radiasi gamma, timbul pada saat gelombang kejutan yang melewati media reaktif dipercepat ke kecepatan melebihi kecepatan cahaya, dan melambat ke kecepatan cahaya.
Para penyelidik membuat hipotesis bahawa impak yang bertanggungjawab untuk membuat pecah sinar gamma akan menjadi gelombang skala besar yang disebabkan oleh, misalnya, perubahan kepadatan atau medan magnet. Ini memerlukan analisis lebih lanjut.
“Model GRB standard mengabaikan sifat lengkung cahaya yang dapat dipulihkan masa,” kata Hakkila. “Gerakan jet superluminal menjelaskan sifat-sifat ini sambil mengekalkan banyak ciri standard model.”
Kajian ini diterbitkan dalam Jurnal Astrofizik.
