Гамма-всплеск GRB 221009A был зарегистрирован 9 октября 2022 года и оказался настолько мощным, что получил прозвище BOAT — Brightest Of All Time, или «самый яркий за все время». Среди связанных с ним событий детектор Carpet в Баксанской обсерватории зарегистрировал фотон чрезвычайно высокой энергии.
Именно он поставил перед физиками серьезную проблему. Пространство между галактиками заполнено фоновым излучением, и фотоны столь высокой энергии должны взаимодействовать с ним и поглощаться задолго до того, как преодолеют миллиарды световых лет. Однако частица все же достигла Земли.
Группа под руководством Джорджо Галанти из Итальянского национального института астрофизики предложила объяснение, объединяющее сразу две гипотезы. Первая предполагает существование чрезвычайно легких аксионоподобных частиц, в которые фотоны способны временно превращаться во время путешествия через космос, а затем снова становиться фотонами.
Вторая допускает нарушение лоренцевской инвариантности при экстремально высоких энергиях. Этот фундаментальный принцип специальной теории относительности Эйнштейна предполагает неизменность физических законов для наблюдателей, движущихся с разной скоростью. Его нарушение могло бы изменить взаимодействие высокоэнергетических фотонов с фоновым излучением Вселенной.
Модель также предсказывает, что такой фотон должен был прибыть примерно на час позже низкоэнергетического излучения GRB 221009A, что соответствует наблюдаемой задержке. Однако это пока не доказательство новой физики, а теоретическое объяснение необычного наблюдения, которое предстоит проверить на других гамма-всплесках.
Если подобные события подтвердят предложенный механизм, далекие космические взрывы могут стать естественной лабораторией для исследования физики при энергиях, недоступных земным ускорителям, включая возможные проявления квантовой гравитации.
