Двигаться назад во времени способны обнаруженные астрофизиками гамма-всплески

То, что время может двигаться только в одном направлении, опровергают гамма-лучи на сверхсветовых скоростях.

Эффект обратимости времени исследователи обнаружили, наблюдая некоторые гамма-всплески во Вселенной. Импульсы, казалось, повторялись, как будто они шли назад во времени.

Новое исследование предлагает потенциальный ответ на то, что может вызвать этот эффект обратимости времени. Он возникает, если волны внутри релятивистских струй, которые производят гамма-всплески, движутся быстрее скорости света.

Такие ускоряющиеся волны действительно возможны. Известно, что когда свет проходит через газ или плазму, его фазовая скорость тоько немногим медленнее скорости света в вакууме - предельной скорости во Вселенной.

Таким образом, волна может проходить через гамма-всплеск со сверхсветовой скоростью, не нарушая теорию относительности.

Гамма-всплески - это самые энергичные взрывы во Вселенной. Они могут длиться от нескольких миллисекунд до нескольких часов, они необычайно яркие, и ученые пока не знают всех причин их возникновения.

Напимер, гамма-всплески возникают при столкновении нейтронных звезд, как показали наблюдения в 2017 году. Астрономы также считают, что такие всплески возникают, когда массивная звезда коллапсирует в черную дыру, яростно выбрасывая в пространство материал в виде колоссальной гиперновой. Откат первоначально взорванного материала приведет к тому, что релятивистские струи выстрелят из полярных областей, пробивая внешнюю оболочку звезды-прародителя, прежде чем создать гамма-всплески.

Когда волны движутся быстрее скорости света, возникает известное излучение Черенкова, часто воспринимаемое как характерное голубое свечение. Такой же эффект наблюдаем и в гамма-всплесках.

Астрофизики Джон Хаккила из колледжа Чарльстона и Роберт Немирофф из Мичиганского технологического университета провели математическое моделирование, чтобы продемонстрировать, как ударная волна в расширяющейся струе гамма-всплеска ускоряется от субсветовых до сверхсветовых скоростей, а затем «тормозит».

При этих переходах возникает релятивистское удвоение изображения - одно изображение движется вперед во времени, а другое - назад.

По словам исследователей, их модель обеспечивает наилучшее объяснение характеристик гамма-всплесков.