Işıktan Hızlı Olabilen Gama Işınları Zamanda Geri Mi Gidiyor
Zaman bildiğimiz kadarıyla sadece bir yönde hareket eder. Ancak 2018’de araştırmacılar, zaman içinde geriye doğru gidiyormuş gibi kendilerini tekrarlayan bazı gama ışını patlama darbelerinde olaylar buldular.
Son zamanlarda yapılan araştırmalar, bu kez geri döndürülebilirlik etkisine neyin sebep olabileceğine dair potansiyel bir cevap bulunabilmektedir. Eğer gama-ışını patlamaları üreten rölativistik jetlerin içindeki dalgalar ışıktan daha hızlı seyahat ederse – ‘süperluminal(ışık ötesi)’ hızlarda – etkilerinden biri zaman tersinirliği olabilir.
Bu tür hız dalgaları aslında mümkün olabilir. Işık bir ortamdan geçerken (gaz veya plazma gibi), faz hızının c’den biraz daha yavaş olduğunu biliyoruz. (c: bir vakumdaki ışığın hızı ve bildiğimiz kadarıyla evrenin nihai hız sınırı.)
Bu nedenle, dalga göreliliği bozmadan gama-ışını patlama jetinden süperluminal hızlarda geçebilir. Ancak bunu anlamak için, bu jetlerin kaynağına bakmak için biraz araştırmamız gerekiyor.
Gama ışını patlamaları Evrendeki en enerjik patlamalardır. Birkaç milisaniyeden birkaç saate kadar sürebilirler, olağanüstü parlaktırlar ve henüz onlara neden olanların kapsamlı bir listesine sahip değiliz.
Çarpışan nötron yıldızlarının 2017 gözlemlerinden, bu parçaların gama ışını patlamaları oluşturabileceğini biliyoruz. Gökbilimcilerde, bu tür patlamaların, devasa, hızla dönen bir yıldız kara deliğe çöktüğünde, muazzam bir hipernovadaki malzemeyi çevreleyen alana şiddetle attığında meydana çıktığını düşünüyor.
Bu kara delik daha sonra ekvatoru etrafında bir birikim malzemesi bulutu ile çevrelenir; yeterince hızlı dönüyorsa, başlangıçta patlamış olan malzemenin düşmesi, gama ışını patlamaları meydana çıkmadan önce, evvel gelen yıldızın dış zarfından patlayan polar bölgelerden gelen göreceli jetlerle sonuçlanacaktır.
Gama Işınları Nasıl Geriye Gidebilir
Bir ortam boyunca seyahat ederken parçacıkların ışıktan daha hızlı hareket edebileceğini biliyoruz. Bu fenomen, genellikle belirgin bir mavi parıltı olarak görülen ünlü Cherenkov radyasyonundan sorumludur. Bu parıltı – bir ‘luminal boom(ışık patlaması)’ – elektronlar gibi yüklü parçacıklar su içinde ışığın faz hızından daha hızlı hareket ettiğinde üretilir.
Charleston Koleji’nden astrofizikçiler Jon Hakkila ve Michigan Teknoloji Üniversitesi’nden Robert Nemiroff, aynı etkinin gama ışını patlama jetlerinde gözlemlenebileceğine ve nasıl olduğunu göstermek için matematiksel modelleme yaptığına inanıyor.
“Bu modelde, genişleyen bir gama ışını patlama jetindeki bir çarpma dalgası, subluminalden superluminal hızlara hızlanır veya superluminalden subluminal(normal ışık hızı seviyeleri) hızlara yavaşlar” diye yazıyorlar.
“Çarpma dalgası, bu ortamdaki ışık hızından daha hızlı seyahat ederken Cherenkov radyasyonu ve/veya diğer çarpışmalı radyasyon üretmek için çevredeki ortamla etkileşir ve hızdan daha yavaş seyahat ederken diğer mekanizmalar (termal Compton veya senkrotron şok radyasyonu gibi) üretebilir. “Bu geçişler, göreli görüntü ikiye katlama süreci boyunca hem zaman ileri hem de zaman ters çevrilmiş bir [gama ışını patlaması] ışık eğrisi özellikleri kümesi oluşturur.”
Böyle göreli görüntü ikilemesinin Cherenkov dedektörlerinde meydana geldiği düşünülmektedir. Yakın ışık hızında hareket eden yüklü bir parçacık suya girdiğinde, ürettiği Cherenkov radyasyonundan daha hızlı hareket eder ve bu nedenle varsayımsal olarak aynı anda iki yerde görünebilir: bir görüntü zaman içinde ileriye doğru hareket ediyor ve diğeri geriye doğru hareket ediyor gibi görünüyor.
Belirtmek lazım gelir ki, bu olay henüz deneysel olarak ispatlanmadı. Ancak bu gerçekleşirse, hem jet ortamından geçen impaktör dalgası ışıktan daha hızlı hızlara ulaştığında hem de subluminal hızlara yavaşladığında meydana gelen gama ışını patlama ışık eğrilerinde görülen zaman tersinirliğinin üretilmesinden de sorumlu olabilir.
Tabii ki daha fazla çalışmaya ihtiyaç var. Araştırmacılar, bir gama ışını patlaması oluşturmaktan sorumlu çarpanın, örneğin yoğunluk veya manyetik alandaki değişikliklerle üretilen büyük ölçekli bir dalga olacağını varsaydılar. Bunun daha fazla analiz edilmesi gerekecektir. Ve eğer ilgili plazmalar süperluminal radyasyona karşı şeffaf değilse, araştırma başladığı gibi biter.
Ancak araştırmacılar, modellerinin gama ışını patlama ışık eğrilerinin özellikleri için zaman geri dönüşümü içermeyen modellere göre daha iyi açıklamalar sunduğunu söyledi.
