Ученые впервые обнаружили эффекты, предсказанные квантовой гравитацией — одной из физических теорий, призванной объединить квантовую механику с общей теорией относительности Эйнштейна. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
Исследователи проанализировали гамма-всплески, наблюдаемые телескопом Fermi, и нейтрино сверхвысокие энергии, обнаруженные нейтринной обсерваторией IceCube. Гамма-всплески представляют собой мощные выбросы гамма-излучения, которые являются ярчайшими событиями во Вселенной. Предполагается, что они возникают в результате слияния двух массивных компактных объектов — нейтронных звезд и/или черных дыр.
Согласно существующим моделям, гамма-всплески должны обязательно сопровождаться вспышками нейтринного излучения, поскольку механизмы возникновения этих частиц схожи с таковыми у сверхновых, порождаемых коллапсирующим ядром массивных звезд. Однако попытки поиска нейтрино, связанных с гамма-всплесками, предпринятые самыми чувствительными на настоящий момент детекторами, не увенчались успехом. Хотя были обнаружены нейтрино, которые могли происходить из тех же самых источников, что и гамма-лучи, однако на Землю они приходили в разное время.
В то же время квантовая гравитация предсказывает, что скорость ультрарелятивистских частиц падает с увеличением энергии частицы. Этот теоретический эффект, возникающий из-за квантовых свойств пространства-времени, очень мал, однако становится наблюдаемым в случае очень отдаленных астрофизических источников. Ученые обнаружили, что замедление нейтрино с энергией 500 тераэлектронвольт действительно происходит с очень высокой вероятностью, и шанс ложного сигнала оценивается примерно в 0,005 процента.