马克斯·普朗克学会 艺术家对由MAGIC望远镜系统和卫星观测站观测到的伽马射线爆发的印象
信用:超级bossa
和爱丽丝·多尼尼 2019年，MAGIC望远镜以极高的能量探测到了第一次伽马射线爆发
这是从这样一个宇宙物体中获得的最强烈的伽马射线
但是GRB的数据提供了更多的信息:通过进一步的分析，魔法科学家现在可以证实光速在真空中是恒定的——并且不依赖于能量
因此，像许多其他测试一样，GRB数据也证实了爱因斯坦的广义相对论
这项研究现已发表在《物理评论快报》上
爱因斯坦的广义相对论是一个美丽的理论，它解释了质量和能量如何与时空相互作用，创造了一种通常被称为重力的现象
GR已经在各种不同的物理环境和许多不同的尺度下进行了测试和再测试，并且，假设光速是恒定的，它总是能够出色地预测实验结果
然而，物理学家怀疑重力理论不是最基本的理论，可能存在一种潜在的重力量子力学描述，称为量子重力(QG)
一些QG理论认为光速可能与能量有关
这种假设现象被称为洛伦兹不变性违反(LIV)
人们认为它的影响太小，无法测量，除非它们是在很长一段时间内累积的
那么如何实现呢？一种解决方案是使用来自伽马射线天文源的信号
伽马射线爆发是强大而遥远的宇宙爆炸，它发出高度可变、极其高能的信号
因此，它们是QG实验测试的优秀实验室
较高能量的光子预计会更多地受到QG效应的影响，而且应该有很多这样的光子；这些在到达地球之前旅行了数十亿年，这增强了效果
伽玛暴每天都被星载探测器探测到，这种探测器可以观察到很大一部分天空，但能量比地面望远镜(如MAGIC)低
2019年1月14日，MAGIC望远镜系统在太电伏特能量(TeV，比可见光高能10000亿倍)领域探测到第一个GRB，因此记录了迄今为止从这样一个物体上观察到的最高能光子
进行了多次分析，以研究该物体的性质和极高的能量辐射
里耶卡大学的研究员托米斯拉夫·泰尔齐奇说:“还没有对GRB的TeV能量范围的数据进行LIV研究，仅仅是因为到目前为止还没有这样的数据
二十多年来，我们一直期待这样的观察能够增加对丽芙效应的敏感度，但是在看到我们分析的最终结果之前，我们无法知道增加了多少
那是一个非常激动人心的时期
" 西班牙加那利群岛拉帕尔马洛克德洛斯穆查科斯天文台的魔术望远镜系统
荣誉:乔瓦尼·塞里贝拉/MAGIC合作 自然地，魔法科学家想利用这一独特的观察来寻找QG效应
然而在最开始，他们面临一个障碍:用MAGIC望远镜记录的信号随着时间单调衰减
虽然对于研究伽玛暴的天体物理学家来说，这是一个有趣的发现，但它不利于生命年测试
巴塞罗纳IFAE大学的研究员丹尼尔·克斯伯格说:“当比较两种不同能量的伽马射线的到达时间时，人们会假设它们是从源头瞬时发出的
然而，我们对天体过程的了解仍然不够精确，无法确定任何给定光子的发射时间
" 传统上，天体物理学家依靠信号的可识别变化来限制光子的发射时间
单调变化的信号缺乏这些特征
因此，研究人员使用了一个理论模型，该模型描述了在MAGIC望远镜开始观测之前预期的伽马射线发射
该模型包括通量的快速上升、峰值发射和单调衰减，如MAGIC观察到的那样
这给科学家们提供了一个真正寻找丽芙的把柄
仔细分析后发现，伽马射线的到达时间没有依赖于能量的时间延迟
爱因斯坦似乎仍然坚持自己的立场
“然而，这并不意味着魔术队空手而归，”慕尼黑马普物理研究所的研究员贾科莫·达米科说；“我们能够对QG的能源规模设置严格的限制
“本研究中设定的极限与使用卫星探测器的GRB观测或使用活动星系核的地面观测获得的最佳可用极限相当
帕多瓦大学博士后研究员塞德里克·佩雷恩斯补充道:“我们都很高兴，也很荣幸能够在能量范围内对GRB数据进行首次洛伦兹不变性违反研究，并为未来的研究打开大门！” 与以前的工作相反，这是第一次在TeV能量下对GRB信号进行这样的测试
通过这项开创性的研究，MAGIC团队为未来的研究以及在21世纪对爱因斯坦理论更严格的测试奠定了基础
魔术合作的发言人奥斯卡·布兰奇总结道:“这一次，我们观察到了一个相对较近的GRB
我们希望能很快捕捉到更明亮和更遥远的事件，这将使更敏感的测试成为可能
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