Física de los retos mas allá de Einstein

30 06 2011

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Estallido de rayos gamma

Física de los retos integral más allá de Einstein

30 de junio 2011
Integral de la ESA observatorio de rayos gamma ha dado resultados que afectará dramáticamente la búsqueda de la física más allá de Einstein. Se ha demostrado que cualquier subyacente cuántica ‘grano’ del espacio debe ser a escalas mucho menores de lo que se predijo. Teoría General de la Relatividad de Einstein describe las propiedades de la gravedad y se supone que el espacio es un tejido suave y continua. Sin embargo, la teoría cuántica sugiere que el espacio debe ser granulado en las escalas más pequeñas, como la arena en una playa.

Una de las grandes preocupaciones de la física moderna es unir estos dos conceptos en una única teoría de la gravedad cuántica.

Ahora Integral ha puesto límites estrictos de nuevo en el tamaño de los "granos" estos cuánticas en el espacio, mostrando a ser mucho más pequeño que algunas ideas que sugieren la gravedad cuántica.

Según los cálculos, los pequeños granos que afectan la manera en que los rayos gamma viajan por el espacio. Los granos deben ‘twist’ los rayos de luz, cambiando la dirección en que oscilan, una propiedad llamada polarización.

Rayos de alta energía gamma debe ser trenzado más que los de menor energía, y la diferencia en la polarización puede ser utilizado para estimar el tamaño de los granos.  

Integral: observatorio de rayos gamma

Philippe Laurent de CEA Saclay y sus colaboradores utilizaron los datos del instrumento IBIS de Integral para la búsqueda de la diferencia en la polarización entre alta y baja energía rayos gamma emitidos durante una de las más poderosas explosiones de rayos gamma (GRBs) jamás haya visto.

GRBs provienen de algunas de las explosiones más energéticas conocidas en el Universo. La mayoría se cree que ocurren cuando el colapso estrellas muy masivas en las estrellas de neutrones o agujero negro en una supernova, que conduce a un pulso de gran cantidad de rayos gamma que duró apenas segundos o minutos, pero brevemente eclipsando galaxias enteras.

GRB 041219A tuvo lugar el 19 de diciembre de 2004 y fue reconocido de inmediato como en el 1% de los GRBs de brillo. Era tan brillante que Integral fue capaz de medir la polarización de los rayos gamma de su precisión.

El Dr. Laurent y sus colegas buscaron las diferencias en la polarización de energías diferentes, pero no encontró ninguno de los límites de exactitud de los datos.

Algunas teorías sugieren que la naturaleza cuántica del espacio debe manifestarse en la "escala de Planck: el minúsculo 10 -35 de un metro, donde un milímetro es 10 -3 m.

Sin embargo, las observaciones de Integral son alrededor de 10 000 veces más preciso que cualquier otro y demostrar que cualquier grano cuántica debe estar a un nivel de 10 -48 m o menos.

"Este es un resultado muy importante en la física fundamental y descartar algunas teorías de cuerdas y teorías cuánticas bucle gravedad", dice el Dr. Laurent.

Integral hizo una observación similar en 2006, cuando se detectaron las emisiones polarizada de la Nebulosa del Cangrejo, el remanente de una explosión de supernova sólo 6.500 años luz de la Tierra en nuestra galaxia.

Esta nueva observación es mucho más estrictos, sin embargo, debido a GRB 041219A estaba a una distancia estimada en por lo menos 300 millones de años luz.

En principio, el efecto de torsión pequeña debido a que los granos cuántica debería haber acumulado a lo largo de la distancia muy grande en una señal detectable. Debido a que no se vio nada, los granos deben ser aún menor que antes se sospechaba.

"Física Fundamental es una aplicación menos evidente para el observatorio de rayos gamma, el Integral", señala Christoph Winkler, científico del proyecto Integral de la ESA. "Sin embargo, nos ha permitido dar un gran paso adelante en la investigación de la naturaleza del propio espacio."

Ahora es a los teóricos, que debe volver a examinar sus teorías a la luz de este nuevo resultado.

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