Физики нашли объяснение появления фотона с «невозможной» энергией

Физики, работающие с детектором Carpet Баксанской обсерватории, зафиксировали в октябре 2022 года фотон с энергией около 300 тераэлектронвольт. Частица прибыла на Землю вместе с гамма-всплеском GRB 221009A — самым ярким из наблюдавшихся ранее. Об этом рассказывает Naked Science.

Столь высокоэнергичный фотон стал рекордсменом для всплесков, но его появление противоречит общепринятым моделям. За время пути в два миллиарда световых лет частица должна была многократно столкнуться с реликтовым излучением и рассеяться.

Чтобы решить эту загадку, учёные предложили модель, объединяющую аксионоподобные частицы с нарушением лоренц-инвариантности. Согласно ей, фотон мог временно превращаться в АПЧ и затем снова становиться фотоном вблизи Млечного Пути. Новый подход снимает ограничения, мешавшие прежним объяснениям.

Новая теория не отменяет известные законы физики, а описывает эффекты, проявляющиеся лишь на экстремальных энергиях. Она предсказывает, что фотон с энергией 300 ТэВ должен был прибыть на час позже менее энергичных частиц. Это подтвердилось данными китайской обсерватории LHAASO, собранными в тот же день.

Статья принята к публикации в журнале Physical Review Letters.