洛伦兹不变性是爱因斯坦相对论的基本原则,指出物理定律关于悉数不雅察者齐是商酌的乱论淫人谷,无论他们的相对指引怎样。这一原则意味着真空中的光速是恒定的,不依赖于光子的能量。有关词,一些量子引力表面瞻望,在极高能量下,光速可能依赖于能量,导致洛伦兹不变性被违抗(LIV)。测试这一假定需要不雅测高能天体物理得意,如伽马射线暴(GRB) 。
伽马射线暴是天地中极其亮堂的高能爆炸事件,在短本领内开释出无数的伽马射线。由于其极高的亮度和远方的距离,它们成为了探伤基本物理学,包括历练洛伦兹不变性的理念念履行室。
如若存在LIV,它可能施展为光速的能量依赖性。从远方GRB辐射的高能光子将笔据它们的能量阅历不同的传播速率。这可能导致到达地球的不同能量光子之间出现可不雅测的本领延伸。由于其广博的能谱和远方的距离,GRB是测试LIV的理念念对象。从暴发中同期辐射的光子将在天际中传播数十亿年,即使光速出现轻捷的偏差,小色哥奇米在线也会导致高能和嚚猾光子到达地球探伤器的昭彰本领延伸。
我国的高海拔天地射线不雅测站(LHAASO)是一个多组件措施,旨在探伤各式能量的伽马射线。其水切伦科夫探伤器阵列对超高能伽马射线格外敏锐,为扣问TeV能区的伽马射线天际提供了前所未有的契机。
2022年10月9日不雅测到的GRB 221009A是一个额外亮堂的GRB,为科学家提供了无数分析数据。LHAASO探伤到了该暴发的超早期TeV余辉,纪录了有史以来从GRB得到的最高TeV能带光子统计量。这一特有的数据集使扣问东谈主员不详对LIV进行严格的测试。
LHAASO 配合组运用 GRB 221009A 的不雅测数据,对光速的能量依赖性进行了严格的经管。通过分析不同能量光子的到达本领,他们不错测试光速是否存在职何偏离预期的恒定值的情况。分析要点善良线性和二次 LIV 效应,这些效应由不同的量子引力表面瞻望。
爸爸与女儿LHAASO 不雅测着力具有打破性道理。95% 置信水平下的量子引力能量圭表下限为:
关于线性 LIV 效应:E_{QG,1} > 10×E_{Pl}
关于二次 LIV 效应:E_{QG,2} > 6×10^{-8} E_{Pl}
其中,E_{Pl}代表普朗克能量。这些对二次 LIV 情况的终了比之前的最好终了提升了5到7倍。如斯严格的经管权贵激动了咱们对潜在 LIV 的相识,并为量子引力的性质提供了顾惜的想法。
LHAASO 对 GRB 221009A 的不雅测着力对表面物理学和异日的天体物理不雅测具有久了影响。对 LIV 的严格终了挑战了好多现存的量子引力表面,并推动了咱们对基本物理学的相识。此外,这些着力强调了高能天体物理得意在测试基本物理原则中的伏击性。
一言以蔽之乱论淫人谷,LHAASO 对 GRB 221009A 的不雅测代表了寻找洛伦兹不变性违抗的一个伏击里程碑。通过提供迄今为止对光速能量依赖性的最严格经管,这些不雅测为量子引力的性质和基本物理定律提供了要道想法。异日对访佛高能事件的不雅测将持续在测试和完善咱们对天地的相识中施展伏击作用。