То је камен темељац модерне физике да ништа у Универзуму није брже од брзине светлости (ц). Међутим, Аинстеинова теорија посебне релативности допушта случајеве у којима постоје одређени утицаји појавити да путује брже од светлости без кршења узрочности. То је оно што је познато као "фотонски буми", концепт сличан звучном буму где се светлосне мрље крећу брже него ц.
А према новој студији Роберта Немироффа, професора физике на Мицхиган Технолошком Универзитету (и ко-творца Астрономи Пицтуре оф тхе Даи), ови феномени могу помоћи да у космосу исијавамо светло (без буке!), Помажући нам да мапирамо то са већом ефикасношћу.
Размотрите следећи сценарио: ако ласер пређе преко удаљеног објекта - у овом случају Месец - тачка ласерске светлости кретаће се преко објекта брзином већом од ц. У основи, колекција фотона се убрзава брзином светлости, док тачка прелази и површину и дубину предмета.
Резултирајући „фотонски бум“ дешава се у облику бљескалице, који посматрач уочава када брзина светлости опадне од суперлуминалне до испод брзине светлости. То је омогућено чињеницом да тачке не садрже масу, чиме се не крше основни закони Специјалне релативности.
Други пример се редовно дешава у природи, где снопови светлости из пулсара прелазе преко облака прашине коју носе у свемиру, стварајући сферну љуску светлости и зрачења која се шири брже од ц када пресијеца неку површину. Слично је и са сенкама које се брзо крећу, при чему брзина може бити много већа и није ограничена на брзину светлости ако је површина угаона.
На састанку Америчког астрономског друштва у Сијетлу, Вашингтон раније овог месеца, Немирофф је поделио како се ови ефекти могу користити за проучавање универзума.
"Фотонски буми се дешавају око нас прилично често", рекао је Немирофф у саопштењу за јавност, "али они су увек прекратак да би се приметили. Напољу у космосу трају довољно дуго да их примете - али нико их није помишљао да тражи! "
Суперлуминални помаци, тврди, могли би се користити за откривање информација о тродимензионалној геометрији и растојању звезданих тела попут оближњих планета, пролазећих астероида и удаљених објеката осветљених пулсарима. Кључ је у проналажењу начина за њихово генерисање или прецизно посматрање.
За потребе своје студије, Немирофф је разматрао два примјерена сценарија. Први је укључивао сноп који се пребацио преко распршеног сферног предмета - тј. Мрља светлости које се крећу преко Месеца и пулсних пратилаца. У другом, сноп се пребацује преко „распршујућег равнинског зида или линеарног филамента“ - у овом случају Хуббле-ове променљиве маглице.
У првом случају, астероиди би се могли детаљно пресликати помоћу ласерског снопа и телескопа опремљеног камером велике брзине. Ласер се може померати по површини хиљадама пута у секунди и бљескови се бележе. У последњем, сенке се примећују како пролазе између сјајне звезде Р Моноцеротис и одражавају прашину, при тако великим брзинама да стварају фотонске пупове које су видљиве данима или недељама.
Ова врста технике сликања се у основи разликује од директних осматрања (које се ослањају на фотографисање сочива), радара и конвенционалног лидара. Такође се разликује од Черенковог зрачења - електромагнетног зрачења које се емитује када напуњене честице пролазе кроз медијуму брзином већом од брзине светлости у том медијуму. Примјер је плави сјај који емитира подводни нуклеарни реактор.
У комбинацији са другим приступима, то би могло омогућити научницима да стекну потпунију слику објеката у нашем Сунчевом систему, па чак и удаљених космолошких тела.
Немирофф-ова студија прихваћена за објављивање од стране Публикација Астрономског Друштва Аустралије, са прелиминарном верзијом доступном на мрежи на арКсив Астропхисицс
Додатна литература:
Саопштење за јавност Мицхиган Тецх-а
Роберт Немирофф / Мицхиган Тецх
